KR100474787B1 - 광 기록 매체의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

Abstract

광학적 특성이 뛰어나고, 또한 제조시 불량이 발생하기 어려운 광 기록 매체의 제조 기술을 제공하기 때문에 수지판(11)과 주형 사이에서 광 경화성 수지를 경화시켜 광 기록 매체를 성형하기 위한 광 기록 매체의 제조 방법에 있어서, 수지판(11)을 열가소성 수지(l0)를 소정의 온도로 가열하여 융해시키는 가열 공정(104)과 융해한 열가소성 수지(10)룰 금형(1)내에 이송하는 이송 공정(103, 105)과, 금형(1)내에 이송된 열가소성 수지(10)를 압축하여 수지판(11) 형상으로 성형하는 성형 공정(101, 102)에 의해 제조하는 것으로 하였다. 금형에 의한 저압력 저온도 환경이므로, 산화에 의한 열화, 성형 변형을 방지할 수 있다.

Description

광 기록 매체의 제조 방법 및 제조 장치{Method and apparatus for manufacturing optical recording media}

본 발명은 표면에 요철 패턴이 형성된 광 기록 매체의 제조 기술에 관한 것이며, 특히 2P법(photo polymerization)을 사용하여 광 기록 매체를 제조할 때에 사용하는 플랫 기판(flat substrate)의 새로운 제조 방법을 제공하는 것이다.

종래부터, 광 기록 매체, 즉 광 디스크를 제조하는 대표적인 방법으로서, 2P법(photo polymerization)이 있다. 2P법은 플라스틱, 유리 등의 평판 (플랫 기판으로 칭한다)을 준비하여, 이것과 스탬퍼(stamper) 사이에 자외선 등의 광 에너지에 의해 경화하는 광 경화(photo curing)성 수지를 충전하고 이 광 경화성 수지에 자외선을 조사하여 경화시키는 방법이다.

종래의 2P법에서는, 예컨대, 일본 특개소 53-86756호 공보에 개시된 것이 있다. 이 공보에는 마스터(이하, 본 명세서에서는 「마스터」란 스탬퍼에 상당하는 것을 나타낸다)로서 전주 (electroforming)에 의해 제작된 니켈을 사용하여, 이 마스터로부터 자외선 경화성 수지를 사용하여 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 폴리카보네이트 등의 플랫 기판에 패턴을 전사하는 방법이 기재되어 있다.

또한, 특개평 5-62254호 공보에는 마스터로서 실리콘을 사용하여, 에칭에 의해 요철 패턴을 형성한 실리콘 웨이퍼의 마스터로부터 자외선 경화성 수지를 사용하여, 플랫 기판에 패턴을 전사하는 방법이 개시되어 있다.

상기 종래의 2P법에 사용하는 플랫 기판으로서는, 양산성을 향상시키기 위해서, 폴리카보네이트를 사출 성형 하거나 압출 성형(extrusion)하여 제조된 수지판을 사용하고 있었다.

그러나, 폴리카보네이트는 광학 이방성이 매우 크기 때문에, 압출 성형하여 얻어진 시트재를 가공하여 얻어진 디스크는, 픽업에 의한 판독 방향에 의해 광학 특성이 달라진다. 안정된 재생 신호를 얻기 위해서는 픽업의 판독 방향이 다소 변동하여도 광학 특성이 변하지 않는 것이 요구되기 때문에, 폴리카보네이트를 광 디스크 재료로서 사용할 수 없다는 문제가 있다.

한편, 폴리카보네이트 대신에 광학 이방성이 낮은 아크릴(acrylic)을 사용하면, 상술한 압출 성형 및 가공에 의해 얻어진 디스크의 광학 특성은 양호해지지만, 아크릴은 흡습성이 높고, 디스크에 휘어짐이 생기는 등의 변형이 생기기 쉬운 문제가 있다. 또한, 디스크 표면에 반사막, 기록막 등을 진공 성형하는 경우에, 디스크중의 가스(특히 수분)를 제거하는 데 시간이 많이 걸리는 문제도 있다.

상기의 문제를 해결하기 위해서는 양호한 광학적 이방성을 구비하고 낮은 흡습성을 유지하며, 또한 변형이 생기기 어려운 조건을 만족하는 수지판 재료로서, 폴리올레핀계 중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 폴리올레핀을 사용하여도 사출 성형을 사용하여 수지판을 성형하는 한, 다음과 같은 부적함함이 생길 염려가 있기 때문에, 새로운 수지판의 제조 방법을 제안할 필요가 있다. 우선, 폴리올레핀을 사출 성형하도록 고온화하여 고압으로 형에 밀어 넣는 경우, 분해 또는 산화가 일어나고, 광 디스크로서의 특성이 열화할 경우가 있다. 또한, 사출 성형으로서는 성형 직후에 감압하는 과정에서 압력의 변화 등에 의해 수지판이 변형이 생길 경우가 있다. 또한, 사출 성형에서는 일단 고온화시켜 수지를 용해시킨 후, 수지가 냉각될 때까지 기다려야만 하기 때문에, 제조 시간이 증가해 제조 비용의 증가를 초래할 염려가 있다.

도 1은 본 발명의 광 디스크의 단면도.

도 2는 실시형태 1의 기판 제조 장치의 구성도.

도 3은 가열 공정을 설명하는 도면.

도 4는 수지 공급 공정을 설명하는 도면.

도 5는 성형 공정을 설명하는 도면.

도 6은 성형 후의 수지 모양을 설명하는 도면.

도 7은 냉각 공정을 설명하는 도면.

도 8은 본 발명의 접착 장치의 구성도.

도 9a 내지 도 9d는 접착 공정을 설명하는 제조 공정 단면도.

도 10은 실시형태 2의 기판 제조 장치의 구성도.

상기의 부적합함에 비추어, 본 발명의 제 1 과제는 광학적 특성에 뛰어나고, 또한 제조시의 불량이 발생하기 어려운 광 기록 매체의 제조 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2 과제는 수지판의 산화에 의한 특성 열화를 방지할 수 있는 광 기록 매체의 제조 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 3 과제는 성형후에 생기는 수지판의 변형을 적게 할 수 있는 광기록 매체의 제조 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 4 과제는 수지판의 성형까지 소비되는 시간을 단축할 수 있는 광 기록 매체의 제조 기술을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 제 1 과제를 해결하는 것이고, 수지판과 주형 사이에서 경화성 수지를 경화시켜 광 기록 매체를 성형하기 위한 광 기록 매체의 제조 방법에 있어서, 수지판을 열가소성 수지를 소정의 온도로 가열하여 융해시키는 가열 공정과, 융해한 열가소성 수지를 금형내에 이송하는 이송 공정과, 금형내에 이송된 열가소성 수지를 압축하여 수지판 형상으로 성형하는 성형 공정에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체의 제조 방법이다. 여기서, 열가소성 수지는 폴리올레핀계 중합체를 주성분으로 하는 수지인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 제 2 과제를 해결하는 것이고, 성형 공정에서는 열가소성 수지의 압축을 열가소성 수지가 산화하지 않는 온도 이하에서 행한다.

본 발명은 상기 제 3 과제를 해결하는 것이고, 성형 공정에서는 열가소성 수지의 압축을 성형 후의 수지판으로부터 압력을 줄임으로써 해당 수지판에 변형이 생기지 않는 압력 이하에서 행한다.

본 발명은 상기 제 4 과제를 해결하는 것이고, 성형된 수지판을 금형으로부터 꺼내어 다른 금형에 이송하고 나서 냉각하는 냉각 공정을 구비한다.

본 발명은 수지판이 성형된 후, 금형 중 일부의 금형을 다른 금형과 교체함으로써 수지판의 냉각을 촉진하는 금형 교체 공정을 구비한다.

또한, 본 발명은 상기 제 1 과제를 해결하는 것으로, 수지판과 주형 사이에서 경화성 수지를 경화시켜 광 기록 매체를 성형하기 위한 광 기록 매체의 제조 장치에 있어서,

캐비티내에 이송된 열가소성 수지를 압축 성형 가능하게 구성된 금형과,

금형의 캐비티에 열가소성 수지를 공급하는 열가소성 수지 공급 기구와,

열가소성 수지를 금형에 의해 압축함으로써 제조된 수지판과, 소정의 요철 패턴을 형성한 주형과의 사이에 용해한 경화성 수지를 삽입하고, 이 경화성 수지를 경화시킴으로써 광 기록 매체를 제조하는 경화성 수지 접착 장치를 구비하여 구성된다.

본 발명에 의하면, 수지판의 성형 후 금형의 일부를 다른 금형과 바꾸는 금형 교체 기구를 구비함으로써 상기 수지판의 냉각을 촉진한다.

본 발명에 의하면, 금형을 복수 구비하여,

(a) 이들 금형과 열가소성 수지 공급 기구를 접속 자유자재로 구성된 접속 기구와, (b) 금형의 일부를 다른 금형과 바꾸는 금형 교체 기구와,

(c) 일부가 다른 금형과 바뀌어진 금형으로부터 수지판을 꺼내는 인출 기구를 구비한다.

접속 기구는 수지판을 제조하는 금형에 열가소성 수지 공급 기구를 접속하고, 금형에 있어서 수지판이 성형된 후, 금형과 열가소성 수지 공급 기구를 분리한다.

금형 교체 기구는 수지판의 성형 후, 금형의 일부를 이 밖의 금형과 바꾼다.

인출 기구는 일부가 바뀌어진 금형에 있어서 성형된 수지판이 냉각된 후, 수지판을 금형으로부터 꺼낸다.

본 발명에 의하면, 이하의 4개의 효과를 나타낸다.

(1) 수지판에 폴리올레핀를 채용하고, 그 제조 공정에서 금형으로 저압력·저온도의 환경에서의 압축을 하여 성형함으로써, 광학적 특성에 뛰어나고, 또한 제조시의 불량이 발생하기 어려운 광 기록 매체의 제조 기술을 제공할 수 있다.

(2) 성형시 수지의 온도가 일정 온도 이하가 되도록 제어함으로써, 수지판의 산화에 의한 특성 열화를 방지할 수 있는 광 기록 매체의 제조 기술을 제공할 수 있다.

(3) 성형시에 수지에 가해지는 압력이 일정 압력 이하가 되도록 제어하였으므로, 성형후에 생기는 수지판의 변형을 적게 할 수 있는 광 기록 매체의 제조 기술을 제공할 수 있다.

(4) 수지판에는 정밀도가 요구되지 않고 금형도 싸기 때문에, 복수의 금형을 사용하여 수지판을 냉각할 수 있다. 따라서, 수지판의 성형까지 소비되는 제조 시간을 단축하고, 제조 비용을 삭감하는 것이 가능한 광 기록 매체의 제조 기술을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 양호한 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 광 기록 매체(광 디스크)의 단면도이다. 또한, 본 실시형태 1에서는 원반형 광 기록 매체, 즉, 광 디스크를 제조하는 경우에 관해서 설명하지만, 광 기록 매체의 형상은 원반형에 한정하지 않고, 방형(方形) 등으로도 또는 평판형에 한정하지 않고 곡면형으로도 할 수 있다.

본 실시의 형태에 따른 광 디스크는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 폴리올레핀계 중합체를 주성분으로 하는 재료를 본 발명의 제조 방법에서 원반형으로 가공하여 이루어지는 수지판, 즉, 플랫 기판(12)과 플랫 기판(12)상에 형성되어, 소망의 정보에 근거하는 패턴[예컨대, 피트(pit)나 홈 등]이 형성된 광 경화성 수지층(14)으로 구성되어 있다. 또한, 재생 전용의 광 디스크는 이 광 경화성 수지층(14)상에 순차로 반사막 및 반사막을 보호하는 보호막을 형성함으로써 제조된다. 기록 재생가능한 광자기 디스크는 이 광 경화성 수지층(14)상에 순차로 보호막, 광자기 기록막, 반사막이 형성됨으로써 제조된다.

본 실시형태에서의 광 디스크는 기판 제조 공정에서 수지판인 플랫 기판(12)이 제조되고, 접착 공정에서 그 플랫 기판(12)에 광 경화성 수지층(14)이 접착되어 제조된다.

(기판 제조 공정)

도 2에 기판 제조 공정에서의 제조 장치의 구성도를 도시한다. 같은 도면에 도시하는 바와 같이, 기판 제조 공정의 제조 장치(1)는, 상금형(101) ,하금형(102), 수지 가열 공급 장치(104), 접속 기구(107) 및 금형 교체 기구(108)를 구비하고 있다. 상금형(101)에는 수지판 성형에 사용하는 금형(101a)과 수지판 성형후 냉각에 사용하는 금형(101b)의 2종류가 구비되고, 금형 교체 기구(108)에 의해 교체가능하게 구성되어 있다. 상금형(101)은 하금형(102)에 끼워맞춤으로써 일정 형상의 공간인 캐비티(106)를 형성가능하게 성형되어 있다. 이 캐비티(106) 형상은 수지판 형상, 즉, 광 디스크의 원반형으로 성형되어 있다. 하금형(102)은 상기한 바와 같이 상금형(101)이 끼워맞춤으로써 캐비티(106)를 형성한다.

또한, 캐비티의 저면에는 공급관(103)의 개구부가 개구하고 있고, 이 공급관(103)을 거쳐 수지 가열 공급 장치(104)에서 공급된 수지를 캐비티(106)에 공급가능하게 구성되어 있다. 수지 가열 공급 장치(104)는 온도를 올림으로서, 수지, 예컨대 열가소성 수지를 용해시키고, 용해시킨 수지를 파이프(105)를 거쳐 공급관(103)으로부터 상기 캐비티에 공급가능하게 구성되어 있다.

또한, 여기서 상기 수지로서 열가소성이 있는 폴리올레핀계 중합체를 사용한다. 이 폴리올레핀계 중합체는 광학 이방성이 적고, 광 기록 매체의 재료로서 우수하다.

접속 기구(107)는, 밸브(107a) 및 연결부(107b)를 구비하고 있다. 밸브(107a)는 수지판의 성형후, 하금형(102)으로부터 수지 가열 공급 장치(104)를 분리하기 위해서, 수지의 공급을 정지가능하게 구성되어 있다. 연결부(107b)는 수지 가열 공급 장치(104)로부터의 파이프(105)와 하금형(102)으로부터의 공급관(103)을 연결하거나 분리하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.

금형 교체 기구(108)는 그 선단부에서 상금형(101)을 파지가능한 구조를 갖고, 파지한 상금형(101)을 반송가능하게 구성되어 있다. 해당 금형 교체 기구(108)는 수지 성형시에 수지판 성형용 상금형(10la)을 아래 방향으로 반송하여 수지를 가압하며, 수지판 성형후에 이 상금형(101a)을 제거하여, 대신에 냉각용 금형(101b)을 재차 하금형(102)과 끼워 맞춘다.

그런데, 상기 기판 제조 장치의 금형 장치(1)에 있어서, 비결정 폴리올레핀계 중합체를 포함하는 열가소성 수지의 압축을 행한다.

가열 공정(도 3): 우선, 상금형(101a)을 금형 교체 기구(108)에 의해, 상부에 이송해 둔다. 접속 기구(107)를 구동하여 수지 가열 공급 기구(104)와 하금형(102)을 접속한다. 이어서 폴리올레핀계 중합체를 포함하는 성형 재료를 수지 가열 공급 장치(104)에 의해 용해한다. 이 때, 용해 온도가 일정 온도 이상으로 오르지 않도록 온도 제어한다. 온도가 너무 올라가면 폴리올레핀이 산화하여 특성이 열화하기 때문이다. 이 온도란 예컨대, 320도 이하이다.

수지 공급 공정(도 4): 용해한 수지(10)를 파이프(105) 및 공급관(103)을 거쳐 하금형(102)의 캐비티(106)에 상당하는 위치에 공급한다. 공급하는 수지(10)의 양은 한장의 수지판을 제조하는 데 충분할 정도의 양으로 제어한다. 적당한 양의 수지가 공급되면 금형 교체 기구(108)에 의해 상금형(101a)을 아래 쪽으로 이송시켜 수지(10)의 압축을 행한다.

한편, 접속 기구(107)를 구동하여 수지 가열 공급 기구(104)를 하금형(102)으로부터 분리한다. 분리한 수지 가열 공급 기구(104)는 다른 금형에 접속된다. 냉각시 금형을 분리함으로써 제조 시간을 단축할 수 있다.

성형 공정(도 5, 도 6): 상금형(101)이 하금형(102)에 끼워맞춤으로써 캐비티(106)가 형성되어, 압력으로 수지가 이 캐비티에 충전된다. 이 때, 가하는 압력이 일정 압력 이상이 되지 않도록 압력 제어한다. 압력이 너무 올라가면 사출 성형시에 볼 수 있는 것과 동일하게 감압시 변형이 생기기 때문이다.

수지(10)의 온도가 스스로 형상을 유지할 수 있을 정도로 내려가 수지가 성형되면, 금형 교체 기구(108)에 의해 상금형(101)을 일단 상부에 이송한다. 하금형(102)위에는 수지판(11)이 성형되어 있다.

한편, 수지(10)의 공급이 끝난 수지 가열 공급 장치(104)는 접속 기구(107)를 구동하여 하금형(102)으로부터 분리한다. 분리된 수지 가열 공급 장치(104)는 다른 하금형에 접속되고 재차 수지 공급에 사용된다.

냉각 공정(도 7): 상금형(101)을 들어 올린 직후의 수지판(11)은 온도가 높아 냉각할 필요가 있다. 그러나, 급격히 냉각하면 변형 등이 생기기 때문에, 일정시간 걸쳐 천천히 식힐 필요가 있다. 한쪽에서 금형내에 방치한 채로 냉각하는 것에서는 수지판이 냉각될 때까지 새로운 수지의 성형을 할 수 없고, 제조 시간을 증대시킨다.

그래서, 본 실시예에서는 금형의 일부인 상금형만을 바꿔 수지를 효율적으로 냉각한다. 금형 교체 기구(108)는 상부에 이송한 상금형(101a)을 다른 장소로 반송하고, 대신에 냉각용 상금형(101b)을 파지하여 하금형(102)의 상부까지 반송한다. 그리고 상금형(101b)을 천천히 수지판(11)상에 이송한다. 이것에 의해, 상금형(101 b)과 하금형(102)을 끼워맞추어 캐비티(106)를 형성하고, 그 속에서 수지판(11)이 충분히 냉각될 때까지 기다린다. 냉각에 요하는 시간은 압축 공정에서 요하는 압축을 위한 시간보다 매우 길지만, 복수의 금형을 설치함으로써, 압축 공정의 공수와 냉각 공정의 공수를 합할 수 있다.

(접착 공정)

도 8에 본 실시형태에 있어서, 광 경화성 수지를 광 디스크 마스터에 도포하여, 가압하기 위해 사용하는 접착 장치(4)의 일례를 도시한다. 이 장치는 광 디스크 마스터(401)를 얹어 놓는 마스터 유지대(409)와, 마스터 유지대(409)상에 얹어 놓은 광 디스크 마스터(401)에 광 경화성 수지를 도포하는 디스펜서(402)와, 광 디스크 마스터(401)상에 도포된 광 경화성 수지상에 도 2의 기판 제조 장치로 제조된 플랫 기판 (12)을 유지하는 기판 유지 암(403)과, 기판 유지 암(403)을 광 디스크 마스터(401)에 대하여 가까이 하거나 멀리하기도 하는 기판 유지 암 승강기(404)와, 이들을 수납하면서 밀폐가능한 접착조(405)와, 접착조(405)에 접속되어 접착조(405)내를 감압하는 진공 펌프(408)와, 접착조(405)와 진공 펌프(408) 사이에 설치된 밸브(407)를 구비하여 구성되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는 광 디스크 마스터(401)상에 플랫 기판(12)을 얹어 놓는 공정을 감압하에서 한다. 이 공정을 감압하에서 함으로써, 광 경화성 수지속의 기포 발생을 막는 것이 가능해진다. 또한, 광 디스크 마스터(401)상에 플랫 기판(12)을 얹어 놓은 후, 통상 압력에 복귀시킴으로써 대기압에 의한 균일 가압, 즉, 광 경화성 수지에 플랫 기판(12)을 균일하게 가압할 수 있다.

또한, 도 8 및 도 9a 내지 도 9d는 모두 광 디스크 마스터측에 광 경화성 수지를 도포하고 있지만, 이것에 한정하지 않고 광 경화성 수지를 평탄한 기판측에 도포할 수 있다. 이 경우에는 광 디스크 마스터가 공정중에서 점유되는 시간을 단축할 수 있다고 하는 이점도 있다.

도 9a 내지 도 9d는 전기 접착 장치에 의한 접착 공정의 제조 공정 단면도를 도시한다.

제조된 플랫 기판(12)은 접착 장치인 기판 유지 암(403)으로 광 디스크 마스터(401)의 상부에 반송된다.

광 디스크 마스터(401)는 도 9(a)에 도시하는 바와 같이, 그 표면에 소정의 정보에 대응시킨 요철 형상이 형성되어 있는 주형이다.

다음에, 도 9(b)에 도시하는 공정에서는 도 9(a)에 도시하는 광 디스크 마스터(401)상에 자외선의 조사에 의해 경화하는 광 경화성 수지(13)를 도포한다.

이어서, 도 9(c)에 도시하는 공정에서는 기판 유지 암(403)이 금형 장치(1) 및 냉각용 금형 장치(2)에 의해 제조된 플랫 기판(12)을 상기 공정에서 도포한 광 경화성 수지(13)상에 얹어 가압한다. 이와 같이 함으로 광 디스크 마스터(401) 표면에 형성되어 있는 요철 형상의 구석 구석까지 광 경화성 수지(13)가 침입하여, 광 디스크 마스터의 요철 형상이 광 경화성 수지(13)에 정확히 전사된다. 다음에, 플랫 기판(12)을 거쳐 광 경화성 수지(13)에 자외선을 조사하고, 이 광 경화성 수지(13)를 경화시켜 상기 요철 형상이 형성된 광 경화성 수지층(14)을 플랫 기판(12)상에 형성한다.

이어서, 도 9(d)에 도시하는 공정에서는 플랫 기판(12)과 함께 광 경화성 수지층(14)을 광 디스크 마스터(401)로부터 박리한다. 이렇게 하여, 플랫 기판(12)상에 소망의 요철 패턴이 형성된 광 경화성 수지층(14)을 형성한 광 디스크의 원형이 제조된다.

박리후, 광 경화성 수지의 정보 기록면에 반사막의 형성, 보호층의 형성 등 소망의 공정을 하여 광 디스크를 완성시킨다.

본 실시형태에 의하면, 폴리올레핀계 중합체를 광 디스크의 플랫 기판에 사용했으므로, 호적인 폴리올레핀의 광학적 특성을 구비한 광 디스크를 제조할 수 있다. 즉, 폴리올레핀은 광학 이방성이 적으므로, 본 실시형태에서 제조한 광 디스크를 재생한 경우, 픽업의 판독 방향에 의해 재생 신호의 레벨이 변동하는 일이 없다. 따라서, 안정된 재생을 행할 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면 저온도에서 행할 수 있는 금형에 의한 성형 방법을 채용하여 성형시의 온도를 일정 온도 이하로 제어하므로, 사출 성형에서 볼 수 있는 폴리올레핀의 산화에 의한 특성 열화를 발생시킬 염려가 적다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 저압력으로 행할 수 있는 금형에 의한 성형 방법을 채용하고, 성형시의 압력을 일정 압력 이하로 제어하므로, 사출 성형에서 볼 수 있는 수지판의 변형을 생기게 할 염려가 적다.

또한, 본 실시형태에서 제조하는 수지판(플랫 기판)은 광 디스크에 사용하지만, 고정 밀도가 요구되는 정보 기록 부분에는 사용되지 않는다. 정밀도는 다소 낮더라도 광 디스크의 광학적 특성에 영향을 주지 않는다. 이 수지판을 제조하기 위한 금형에도 미세한 요철 패턴을 형성할 필요가 없이 단순한 기판 형상을 성형할 수 있는 것이면 충분하고, 그 제조 정밀도도 필요없다. 따라서, 광 디스크의 요철 패턴을 형성하기 위한 금형에 비해 금형의 제조 비용도 낮다. 이 때문에, 냉각 장치용으로 압축용 금형과 다른 금형을 설치하여도 제조 비용이 크게 상승하지 않는다.

(실시형태 2)

본 발명의 실시형태 2는 복수의 금형을 설치함으로써, 효율적인 광 디스크 제조가 가능한 제조 장치이다.

(구성)

도 10에 본 실시형태의 제조 장치의 구성도를 도시한다. 동도에 도시하는 바와 같이, 본 제조 장치는 로터리 반송 장치(300), 접속 기구(301), 수지 가열 공급 기구(302), 금형 교체 기구(303), 파이프(304) 및 인출 기구(305)를 구비하고 있다.

금형(1a 내지 1f)는 상기 실시형태 1과 같은 구조를 구비하고, 하금형(102)에 상금형(101)을 끼워 맞춤가능하게 구성되어 있다. 상금형(101)에는 수지 성형용 상금형(101a)과 냉각용 상금형(101b)의 2종류가 존재한다.

로터리 반송 장치(300)는 복수의 금형(1a 내지 1f)을 얹어 놓고, 간헐적으로 일정 방향(동도에서는 시계 반대 방향)으로 금형을 회전가능한 구조를 구비한다. 접속 기구(301)는 실시형태 1의 접속 기구(107)와 같은 구조를 갖고, 수지 가열 공급 장치(302)와 금형(1)을 접속 또는 분리 가능하게 구성되어 있다. 수지 가열 공급 장치(302), 파이프(304)는 실시형태 1의 수지 가열 공급 장치(104) 및 파이프(105)와 같다. 금형 교체 기구(303)는 수지 성형용 상금형(101a)을 떼는 암(303a)과 냉각용 상금형(101b)을 상금형(101a) 대신에 수지 성형후의 하금형(102)에 끼워 맞추는 암(303b)으로 구성되어 있다. 인출 기구(305)는 냉각용 상금형(101b)을 금형(1)에서 떼는 암(305b)과 상금형(101b)을 떼어낸 금형(1)으로부터 냉각된 플랫 기판(12)을 꺼내는 암(305a)으로 구성되어 있다.

또한, 도 10에서는 금형 교체 기구(303)에 의한 상금형(101a)의 분리와 상금형(101b)의 부착 및 인출 기구(305)에 의한 상금형의 분리와 플랫 기판의 인출을 각각 별도의 위치에서 행하고 있지만, 동위치에서 이들을 행할 수도 있다.

(작용)

상기 제조 장치의 구성에 있어서, 하나의 플랫 기판(12)이 제조되기까지의 공정을 설명한다.

접속 공정[금형(1a)의 위치]: 우선, 수지 가열 공급 장치(302)의 파이프(304)가 하금형(102)에 접속할 수 있는 위치에서, 로터리 반송 장치(300)가 정지한다. 접속 기구(301)가 구동되어 실시형태 1과 같이 하여 수지 가열 공급 장치(302)와 금형(1)이 접속된다.

수지판 성형 공정[금형(1a)의 위치]: 수지 가열 공급 장치(302)로부터 가열 용해된 수지(10)가 금형(1)에 공급된다. 이것과 동시에 금형 교체 기구(303)의 암(303 a)이 수지 성형용 상금형(101a)을 반송하여 수지(10)를 가압 성형한다.

상금형 분리 공정[금형(1a) 위치]: 수지(10)가 금형속에서 성형되어 수지판(11)이 성형된 후, 암(303a)이 상금형(10la)을 떼어낸다.

반송 공정[금형(1a) 위치에서 (1b) 위치로]: 로터리 반송 장치(300)가 구동하여 상금형(101a)이 떼어진 금형(1)을 반송한다.

상금형 접착 공정[금형(1b) 위치]: 반송된 금형(1)에 암(303b)이 냉각용 상금형(101b)을 반송하여 하금형(102)과 끼워 맞춘다. 수지판(11)은 양 금형에 의해 형성되는 캐비티(106)(도 2 참조)의 내부에서 냉각되기 시작한다.

한편, 새롭게 수지 가열 공급 장치(302) 앞에 반송된 하금형(102)은, 접속 기구(301)에 의해 수지 가열 공급 장치(302)와 접속되어 수지 공급이 행해진다.

냉각 공정[금형(1b) 위치에서 (1e)위치에 걸쳐]: 로터리 반송 장치(300)가 상금형(101b)을 끼운 금형(1)을 반송한다. 하나의 금형이 1b 위치로부터 1e 위치까지 반송되는 동안, 금형 내부에서는 수지판(11)이 충분히 냉각되어 간다.

인출 공정[금형(1e) 위치]: 인출 기구(305)의 암(305b)이 냉각후의 금형(1)으로부터 상금형(101b)을 떼어낸다. 그리고, 로터리 반송 기구(300)로 금형(1f) 위치까지 반송되면 암(305a)이 플랫 기판(12)을 하금형(102)에서 떼어낸다.

떼어진 플랫 기판(12)은 상기 실시형태 1과 같은 접착 공정에서 경화성 수지가 접착된다.

또한, 로터리 반송 장치(300), 접속 기구(301), 수지 가열 공급 장치(302), 금형 교체 기구(303) 및 인출 기구(305)의 각 기구는 제휴하여 동작한다. 즉, 금형(1a) 위치에서 접속 기구(301)에 의한 접속 및 수지 가열 공급 장치(302)에 의한 수지 공급이 행해지고 있는 동안에 금형 교체 기구(303)의 암(303b)이 동작하여 상금형(101b)의 끼워 맞춤을 행한다. 또한 같은 시기에 인출 기구(305)의 암(305b)에 의한 상금형(101b)의 분리, 암(305a)에 의한 플랫 기판(12)의 인출이 병행하여 행해진다. 또한, 로터리 반송 장치(300)가 구동되어 있는 동안은 다른 기구는 동작을 정지하고 있다.

상기한 바와 같이 본 실시형태 2에 의하면, 로터리 반송 장치가 정지하여, 수지의 공급 및 수지판의 가압 성형이 행해지는 기간의 길이를 T로 하고, 금형 수를 n으로 하면 냉각에 최대(n-1) T 기간을 충당할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 제조 장치에 의하면 장시간의 냉각 시간을 확보하면서 수지판의 성형은 거의 연속하여 행할 수 있으므로, 플랫 기판 한장의 제조에 요구되는 제조 시간을 적게 할 수 있다. 제조 시간이 적으므로, 광 디스크의 제조 비용을 삭감할 수 있다.

(그 밖의 변형예)

본 발명은 상기 실시형태에 의하지 않고 각종 변형하여 적용하는 것이 가능하다.

예컨대, 상기 실시형태에서는 수지판을 다른 상금형을 사용하여 냉각했었지만, 냉각가능한 장치이면 수지판 성형용의 금형과 동등한 금형을 사용하지 않아도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는 정보 기록면을 광 경화성 수지에 의해 구성하였지만, 다른 수지 예컨대 열경화성 수지 등을 사용해도 물론 된다.

또한, 상기 실시형태에서는 광 디스크의 형상은 원반형이었지만, 다른 형상 예컨대 방형의 IC 카드형이어도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는 금형 장치가 상금형과 하금형으로 구성되어 있었지만, 이 구조에 구속되는 것이 아니라, 저압력·저온도로 수지를 성형할 수 있는 것이면 다른 장치를 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 상금형을 바꿔 수지판을 냉각하고 있었지만, 금형의 일부를 이루는 것이면, 하금형 등의 다른 부분을 바꾸어도 된다. 또한, 금형 교체에의한 냉각 외에, 수류 등에 의한 강제 냉각을 하는 것이어도 된다. 또한, 동일 금형으로 냉각을 행해도 된다.

Claims (14)

1. 수지판과 주형과의 사이에서 경화성 수지를 경화시켜 광 기록 매체를 성형하기 위한 광 기록 매체의 제조 방법에 있어서,

   상기 수지판을,

   열가소성 수지를 소정의 온도로 가열하여 융해시키는 가열 공정과,

   상기 융해한 열가소성 수지를 금형내로 이송하는 이송 공정과,

   상기 금형내로 이송된 열가소성 수지를 압축하여 수지판 형상으로 성형하는 성형 공정에 의해 제조하고,

   또한 상기 성형 공정에서는 상기 열가소성 수지의 압축을 상기 열가소성 수지가 산화하지 않는 온도 이하에서 행하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리올레핀계 중합체를 주성분으로 하는 수지인 광 기록 매체의 제조 방법.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 성형 공정에서는, 상기 열가소성 수지의 압축을 성형후의 수지판으로부터 압력을 줄임으로써 해당 수지판에 변형이 생기지 않을 정도의 압력 이하에서 행하는 광 기록 매체의 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 성형된 수지판을 상기 금형에서 꺼내어 다른 금형으로 이송하고 나서 냉각하는 냉각 공정을 또한 구비한 광 기록 매체의 제조 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 수지판이 성형된 후, 상기 금형 중 일부의 금형을 다른 금형으로 교체함으로써, 상기 수지판의 냉각을 촉진하는 금형 교체 공정을 또한 구비한 광 기록 매체의 제조 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 성형된 상기 수지판과 소정의 요철 패턴이 형성된 주형 과의 사이에 용해된 경화성 수지를 삽입하고 이 경화성 수지를 경화시킴으로써, 상기 광 기록 매체를 제조하는 접착 공정을 또한 구비한 광 기록 매체의 제조 방법.
8. 수지판과 주형과의 사이에서 경화성 수지를 경화시켜 광 기록 매체를 성형하기 위한 광 기록 매체의 제조 장치에 있어서,

   캐비티내로 이송된 열가소성 수지를 압축 성형가능하게 구성된 금형과,

   상기 금형의 캐비티에 열가소성 수지를 공급하는 열가소성 수지 공급 기구와,

   상기 열가소성 수지를 상기 금형에 의해 압축함으로써 제조된 수지판과, 소정의 요철 패턴을 형성한 주형과의 사이에 용해한 경화성 수지를 삽입하고, 이 경화성 수지를 경화시킴으로써 상기 광기록 매체를 제조하는 경화성 수지 접착 장치를 구비하고,

   또한 상기 금형에 의한 상기 열가소성 수지의 압축을 성형후의 수지판으로부터 압력을 줄임으로써 해당 수지판에 변형이 생기지 않을 정도의 압력 이하에서 행하는 것을 특징으로 하는 광 기록 매체의 제조 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리올레핀계 중합체를 주성분으로 하는 수지인 광 기록 매체의 제조 장치.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 금형에 의한 상기 열가소성 수지의 압축을 상기 열가소성 수지가 산화하지 않은 온도 이하에서 행하는 광 기록 매체의 제조 장치.
11. 삭제
12. 제 8 항에 있어서, 상기 금형에서 꺼내어진 수지판을 더 냉각하는 다른 금형을 또한 구비한 광 기록 매체의 제조 장치.
13. 제 8 항에 있어서, 상기 수지판의 성형 후, 상기 금형의 일부를 다른 금형과 바꾸는 금형 교체 기구를 구비함으로써 전기 수지판의 냉각을 촉진하는 광 기록 매체의 제조 장치.
14. 제 8 항에 있어서, 상기 금형을 복수 구비하고,

    이들 금형과 상기 열가소성 수지 공급 기구를 접속 자재로 구성된 접속 기구와,

    상기 금형의 일부를 다른 금형과 바꾸는 금형 교체 기구와,

    일부가 다른 금형과 바뀌어진 상기 금형으로부터 수지판을 꺼내는 인출 기구를 구비하고,

    상기 접속 기구는 상기 수지판을 제조하는 금형에 상기 열가소성 수지 공급 기구를 접속하고, 해당 금형에서 수지판이 성형된 후, 해당 금형과 상기 열가소성 수지 공급 기구를 분리하고,

    상기 금형 교체 기구는 상기 수지판의 성형후, 상기 금형의 일부를 다른 금형과 바꾸고,

    상기 인출 기구는 일부가 바뀌어진 상기 금형에서 성형된 수지판이 냉각된 후, 해당 수지판을 해당 금형으로부터 꺼내는 광 기록 매체의 제조 장치.