KR19990023325A

KR19990023325A - 광 디스크 정보 기록 매체용 보호 코팅과 그것을 도포하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR19990023325A
Application number: KR1019980031658A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 알. 뮐러
Original assignee: 실반 데이빗 에이; 우에아 매뉴팩츄어링 인코포레이티드
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 1999-03-25
Also published as: US5935673A; DE69840697D1; ATE427548T1; EP0896329A1; AU7885298A; AU736921B2; JPH11126373A; JP4121624B2; KR100604164B1; EP0896329B1; SG89260A1

Abstract

컴팩트 디스크(CD) 또는 디지탈 다기능 디스크(DVD)와 같은 광 디스크 정보 기록 매체의 광학적 표면을 보호하기 위해, 그 표면은 디스크의 광학적 성질을 명백하게 변경시키지 않는 제거 가능한 물질의 층으로 코팅된다. 상기 코팅층이 손상될 때마다, 그 코팅층은 제거되고 새로운 층으로 대체된다.

Description

광 디스크 정보 기록 매체용 보호 코팅과 그것을 도포하는 방법 및 장치

본 발명은 컴팩트 디스크(CD) 및 디지탈 다기능 디스크(DVD)와 같은 광 디스크 정보 기록 매체에 관한 것으로, 더 상세히 말하자면, 광 디스크 또는 그러한 디스크의 표면을 보호하는 것에 관한 것이다.

일부 광 디스크는 일반적인 사용 및 후속 조절량 이상으로 수용한다. 예컨대, 도서 대여업 및 임대업에 고유한 광 디스크는 그런 서비스를 보일 수 있다. 그런 사용할 때의 디스크의 광학적 표면은 지문, 긁힘, 닳음 등의 형태로 물리적인 손상을 받기 쉽다. 그러한 손상이 오랜 시간동안 누적됨에 따라, 디스크는 결국 사용할 수 없게 되고 소유자에게 경제적인 손실을 주게 된다.

이러한 관점에서, 본 발명의 목적은 광 디스크의 사용 수명을 연장하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 광 디스크의 광학적 표면을 보호하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따르는 광 디스크를 코팅하는 예시적인 장치의 부분적으로는 단면도로, 그리고 부분적으로는 개략적인 블록도로 도시한 단순화한 입면도.

도 2는 본 발명에 따라 코팅된 예시적인 광 디스크의 부분을 나타내는 단순화한 단면도.

도 3은 광 디스크로부터 제거된 본 발명의 코팅층 중 하나를 도시하는 도 2와 유사한 다른 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 광 디스크 코팅 장치 20 : 턴테이블

30 : 모터 40 : 제어 회로

50 : 세척 탱크 52, 72 : 펌프

60 : 분배 아암 70 : 코팅 탱크

80 : 공기 송풍기

본 발명의 이들 및 다른 목적은 제거 가능하고 그에 따라 갱신 가능한 광 디스크의 광학적 표면용 보호 코팅을 제공함으로써 본 발명의 원리에 따라 달성된다. 이러한 종류의 바람직한 코팅은 약 5 미크론 내지 약 20 미크론의 범위내의 두께, 광 디스크의 코팅된 광학적 부분의 굴절률과 대략적으로 동일한 굴절률, 및 바람직하게는 100,000 p.s.i. 미만인 인장 계수를 가지며, 그에 따라 (코팅을 개선하고 디스크 표면으로부터 벗겨내기 위해 약간의 접착 테이프를 사용함으로써) 광 디스크로부터 용이하게 제거할 수 있는 코팅을 생성하는데 도움을 준다. 예시적인 코팅 물질은 비닐 또는 종종 필 오프 래커(peel off lacquer)로 칭해지는 비닐형 수지를 포함한다.

예시적인 코팅 방법은 (예컨대, 디스크를 회전시키는 동안 원심력에 의해 디스크 표면 전체상에 세척액을 방사상으로 흐르게 하기 위해 디스크의 방사상으로 내부상에 세척액을 분무함으로써) 코팅될 디스크의 표면을 세척하는 단계를 포함한다. 디스크 표면은 이어서 (예컨대, 계속적으로 디스크를 건조시키는 동안 디스크상에 공기를 송풍함으로써) 건조될 수 있다. 그 후, (예컨대, 세척액이 전술한 예시적인 세척 단계에서와 같이 디스크상에 분무될 수 있고 동시에 디스크를 회전시키는 것과 동일한 통상적인 방법으로 디스크상에 액체 형태의 물질을 분무함으로써) 코팅 물질이 디스크의 표면에 도포된다. 액체 형태로 도포되는 경우, 코팅은 이어서 (예컨대, 디스크가 전술한 세척 단계 후에 건조될 수 있는 것과 동일한 방법으로 또는 U.V. 경화성 코팅인 경우 상기 코팅을 자외선(U.V.) 광에 노출시킴으로써) 건조 또는 경화된다.

광 디스크를 코팅하는 예시적인 장치는 통상의 회전축에 대하여 디스크를 회전시키는 구성, 회전하는 디스크상에 세척액을 분무하는 구성, 회전하는 디스크상에 건조 기체 흐름을 유도하는 구성, 회전하는 디스크상에 액체 형태의 코팅 물질을 분무하는 구성 및 회전하는 디스크의 표면으로부터 원심 분리되는 여분의 액체(세척액 또는 코팅액인지의 여부에 무관)를 받는 구성을 포함한다. 다수의 장치 소자의 동작 시퀀스를 자동화하기 위한 또는 적어도 부분적으로 자동화하기 위한 제어부가 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 특징, 그 성질 및 다수의 장점은 첨부하는 도면과 이하 기술하는 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다.

도 1에 도시된 예시적인 광 디스크 코팅 장치(10)는 코팅될 디스크(100)를 지지하는 턴테이블(20)을 포함한다. 턴테이블(20)은 통상의 중심 회전축(102)에 대하여 디스크(100)를 회전시키도록 모터(30)에 의해 회전 가능하다. 모터(30)( 및 이하 기술되는 장치(10)의 다수의 다른 소자)는 제어 회로(40)에 의해 제어된다. 코팅될 디스크(100)를 세척하는데 유용한 세척액은 세척 탱크(50)에 저장되고, 펌프(52)(회로(40)에 의해 제어될 수 있음)에 의해 분배 아암(60)을 통해 선택적으로 퍼 올리거나 퍼 내릴 수 있다. 액체 형태의 코팅 물질은 코팅 탱크(70)내에 저장되고, 펌프(72)(회로(40)에 의해 또한 제어될 수 있음)에 의해 분배 아암(60)을 통해 선택적으로 퍼 올리거나 퍼 내릴 수 있다. 송풍기(80)(역시 회로(40)에 의해 제어될 수 있음)는 디스크(100)의 표면상에 건조 기체(예컨대, 공기)를 선택적으로 송풍한다. 디스크(100)로부터 배출되는 여분의 세척 또는 코팅액은 환상 집수 구성(90)에 의해 받아져 배수 탱크(92)로 배수된다.

코팅될 디스크(100)는 턴테이블(20)상에 위치된다. (이 동작( 및 디스크의 후속 제거)을 용이하게 하기 위해, 분배 아암(60)이 방해가 되지 않게 측면에 또는 측면상에 피벗 가능하게 될 수 있다. 턴 테이블(20)은 이어서 축(102)에 대하여 디스크(100)를 회전시키기 위해 회전된다. 도 1에 도시된 위치에서 회전하는 디스크(100)와 분배 아암(60)과 함께, 펌프(52)가 디스크의 방사상의 내부로 분배 아암의 자유 단부를 통해 탱크(50)로부터 세척액을 퍼 올리거나 퍼내도록 동작된다. 상기 디스크의 회전은 세척액이 분산되게 하고, 먼저 세척액을 최외각 에지에서 수용하는 방사상의 내부로부터 상기 디스크의 전체 표면을 세척한다. 상기 디스크의 회전 표면에서 방사상의 외부로 배출되는 세척액은 집수 구성(90)에 의해 받아져서 배수 탱크(92)로 배수된다.

디스크(100)가 세척액에 충분히 노출된 후에, 펌프(52)는 정지되고 송풍기(80)가 상기 디스크의 표면을 건조시키도록 상기 디스크의 표면상으로 건조 기체(예컨대, 공기)를 송풍하기 위해 턴온된다. 모터(30)는 이 건조 동작 중에 디스크(100)를 계속 회전시킬 수 있다.

송풍기(80)가 디스크(100)를 건조시키도록 충분한 시간 동안 동작한 후에, 송풍기는 턴오프되고 펌프(72)가 탱크(70)로부터 분배 아암(60)을 통해 상기 디스크상으로 코팅액을 퍼내도록 턴온된다. 모터(30)는 이 동작 중에 디스크(100)를 회전시켜 코팅액이 초기에 상기 코팅액을 최외각 에지에 수용하는 방사상의 내부로부터 상기 디스크의 표면 전체에 분산된다. 상기 디스크의 외각 에지로부터 방출되는 임의의 여분의 코팅액은 집수 구성(90)에 의해 받아져 배수 탱크(92)로 배수된다.

충분한 양의 코팅액이 상기 디스크로 공급된 후에, 펌프(72)는 정지한다. 상기 코팅액이 디스크의 표면 전체에 확산되어 소정의 비교적 얇은 코팅층을 형성할 때, 송풍기(80)가 상기 코팅 물질을 건조 및 가능하다면 경화시키도록 상기 코팅상에 건조 가스를 송풍하기 위해 다시 턴온된다. 모터(30)는 송풍기(80)의 이러한 동작 중에 디스크(100)를 계속적으로 회전시킬 수 있다.

송풍기(80)가 디스크(100)상의 코팅을 건조시키기에 충분히 긴 시간 동안 동작한 후에, 송풍기는 정지하고, 모터(30)가 이미 정지되지 않은 경우 또한 정지한다. 분배 아암(60)은 방해가 되지 않도록 제거되고, 디스크(100)는 턴테이블(20)로부터 제거된다. 디스크(100)의 다른 측면에도 코팅이 필요한 경우, 디스크(100)는 턴테이블(20)상에 뒤집어 위치되어 그 상에서 회전될 수 있으며, 그에 따라 전술한 모든 동작이 상기 디스크의 제2 측면에 대하여 반복될 수 있다.

임의의 코팅 물질은 자체를 경화시키기 위해 추가의 처리를 필요로 할 수 있다. 예컨대, 임의의 코팅 물질은 경화를 위해 자외선(U.V.) 광에 노출하는 것이 필요할 수 있다. 임의의 필요한 추가의 처리가 장치(10)의 온 또는 오프에 무관하게 디스크(100)에서 실행될 수 있다. 예컨대, U.V. 경화가 필요한 경우, U.V. 광원이 디스크가 턴테이블(20)상에서 회전 또는 정지하고 있을 때 디스크(100)상에 U.V. 광을 유도하기 위해 제공될 수 있다. 별법으로는, 디스크(100)가 장치(10)로부터 제거되어 별개의 U.V. 경화 장치내에 위치될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따르는 코팅을 갖는 예시적인 광 디스크(100)를 도시한다. 도 2에 도시된 특정 실시예에서, 디스크(100)는 양면 DVD(뒷면끼리 접착된 2개의 CD와 다소 유사함)이다. 그러므로, 디스크(100)는 2개의 플라스틱(예컨대, 폴리카보네이트)층(110, 120)을 갖는다. 본 발명에 따르는 코팅층(130a 또는 130b)이 디스크(100)의 각 광학적 표면상에 제공된다. 층들(130)은 상기 디스크의 광학적 표면을 지문, 긁힘 및 닳음과 같은 손상으로부터 영구적으로 보호한다.

각 층(130)의 바람직한 두께는 약 5 미크론 내지 약 20 미크론의 범위내에 있다. 코팅층(130)의 물질의 굴절률은 바람직하게는 디스크의 하부 플라스틱 물질의 굴절률(예컨대, 폴리카보네이트 광학적 표면상에 사용하는 약 1.55 ± 0.1)과 동일하다. 코팅층(130)의 물질의 인장 계수는 상기 층이 디스크를 더 용이하게 개선하고 벗겨내게 하기 위해(예컨대, 상기 디스크에 상기 코팅층을 고착시키고 상기 디스크로부터 상기 코팅층을 들어올리는 것을 돕도록 접착 테이프를 사용함으로써) 100,000 p.s.i. 미만인 것이 바람직하다. 예컨대, 도 3은 디스크(100)의 하부 표면에서 코팅층(130a)을 벗기거나 들어올리는데 사용되는 접착 테이프(예컨대, 시판중인 셀로판 테이프)의 루프(140)를 도시한다. 디스크상의 코팅층(들)(130)이 갱신될 필요가 있을 때는 언제나 오래된 층(들)이 제거되고(예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이), 상기 디스크는 도 1 및 도 2와 관련하여 전술한 바와 같이 재코팅된다. 예컨대, 이것은 빌린 디스크가 그것을 소유하는 도서 대여업소 또는 임대업소에 반환되는 매 시간마다 달성될 수 있다.

적절한 코팅 물질은 통상적으로 필 오프 래커로 분류된다. 대체로, 이들 물질은 비닐 또는 비닐기 수지이다. 시판되는 적절한 물질의 예는 뉴욕에 소재한 Gainsville의 Trylaner Internationals에서 상품화한 Silatect, 독일, Strullendorf에 소재한 Morton International에서 상품화한 Aquapell, 및 일본, Saitama에 소재한 Dainippon Inc. Chemicals에서 상품화한 DIC SD 1700을 포함한다.

전술한 것은 단지 본 발명의 원리를 설명한 것이고 다양한 변형이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남 없이 당업자에 의해 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 아암(60)과 같은 분리된 분배 아암이 바람직한 경우 세척 및 코팅액용으로 사용될 수도 있다. 송풍기(80)로부터 건조 가스를 가하는 것은 선택적이고 세척액의 인가에 후속하여 또는 코팅액의 인가에 후속하여 또는 둘다에 대하여 필요없게 될 수 있다. 모터(30)는 회로(40)에 의해 디스크(100)를 다른 시간에 다양한 속도로 회전시키도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 코팅액의 모터 환상 링이 디스크상에 석출되는 코팅액의 분배 중에, 상기 코팅액의 분배는 정지될 수 있고 디스크(100)의 회전이 상기 디스크의 표면상에 원하는 비교적 얇은 코팅으로 코팅액의 링을 확산시키도록 가속될 수 있다.

본 발명에 의하면, 광 디스크의 사용 수명을 연장할 수 있으며, 광 디스크의 광학적 표면을 보호할 수 있다.

Claims

광 디스크의 광학적 표면을 보호하는 방법에 있어서:

상기 디스크로부터 코팅 또는 상기 표면을 통해 정보를 판독하는 것을 방해하지 않도록 선택되는 제거 가능한 코팅을 상기 표면에 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 코팅이 손상될 때 상기 코팅을 제거하는 단계와;

상기 표면에 다른 코팅을 도포하도록 상기 도포 단계를 반복하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 코팅은 필 오프 래커인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 코팅은 약 5 내지 약 20 미크론의 범위의 두께로 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 코팅은 상기 표면의 물질과 대략 동일한 굴절률을 갖도록 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 코팅의 상기 굴절률은 약 1.55 ± 0.1인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 코팅의 인장 계수는 100,000 p.s.i. 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 도포 단계는:

상기 표면상에 액체 형태의 코팅 물질을 석출하는 단계와;

상기 표면상에 상기 코팅 물질을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 석출 단계는:

상기 표면상에 상기 액체 형태 코팅 물질의 국소 석출물을 형성하는 단계와;

상기 표면상의 상기 국소 석출물로부터 상기 액체 형태 코팅 물질을 실질적으로 균일한 두께의 층으로 바르는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 형성 단계는:

상기 표면상에 상기 액체 형태 코팅 물질의 링을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 링은 상기 디스크의 중심 회전축과 실질적으로 동심적이며, 상기 표면의 방사상의 내부에 있고;

상기 액체 형태 코팅 물질이 상기 표면상의 상기 링으로부터 방사상의 외부로 흐르게 하기 위해 상기 중심축에 대하여 상기 디스크를 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 경화 단계는:

상기 코팅 물질상에 건조 공기를 송풍하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 도포 단계 이전에 상기 표면을 세척하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
광 디스크의 광학적 표면을 보호하는 장치에 있어서:

코팅 및 상기 표면을 통해 상기 디스크로부터 정보를 판독하는 것을 방해하지 않도록 선택되어 도포되는 제거 가능한 코팅을 상기 표면상에 도포하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서, 상기 코팅은 필 오프 래커를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서, 상기 코팅은 약 5 미크론 내지 약 20 미크론의 범위의 두께로 도포되는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서, 상기 코팅은 상기 표면의 물질과 대략 동일한 굴절률을 갖도록 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서, 상기 코팅의 굴절률은 약 1.55 ± 0.1인 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서, 상기 코팅의 인장 계수는 100,000 p.s.i. 미만인 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서, 제거 가능한 코팅을 도포하는 상기 구성은:

상기 표면상에 액체 형태로 코팅 물질을 석출하는 제1 부구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제19항에 있어서, 상기 제1 부구성은 상기 표면상에 상기 액체 형태 코팅 물질의 국소 석출물을 생성하고, 제거 가능한 코팅을 도포하는 상기 구성은:

실질적으로 균일한 두께를 갖는 상기 표면상의 국소 석출물로부터 상기 액체 형태 코팅 물질을 바르는 제2 부구성을 추가로 포함하는 장치.
제20항에 있어서, 상기 제2 부구성은:

상기 디스크와 동축인 축에 대하여 상기 디스크를 회전시키는 구성 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제21항에 있어서, 상기 국소 석출물은 상기 축과 실질적으로 동축인 링인 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서, 제거 가능한 코팅을 도포하도록 상기 구성의 동작 이전에 상기 표면을 세척하는 구성 요소를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제23항에 있어서, 상기 구성 요소는:

상기 표면에 세척액을 인가하는 제1 부구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제24항에 있어서, 상기 구성 요소는:

상기 제1 부구성의 동작 중에 상기 디스크와 동축인 축에 대하여 상기 디스크를 회전시키는 제2 부구성을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제24항에 있어서, 상기 구성 요소는:

상기 제1 부구성의 동작 후에 상기 표면에 건조 가스의 흐름을 인가하는 추가의 부구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제20항에 있어서, 제거 가능한 코팅을 도포하는 상기 부구성은:

상기 제2 부구성의 동작 후에 상기 표면에 건조 가스의 흐름을 인가하는 제3 부구성을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
광학적으로 판독 가능한 기록 정보를 포함하는 제1층과;

상기 제1층의 표면상에 제거 가능한 코팅을 포함하고, 상기 정보는 상기 코팅과 상기 표면을 통해 상기 디스크로부터 광학적으로 판독 가능한 것을 특징으로 하는 광 디스크.
제28항에 있어서, 상기 코팅은 필 오프 래커를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
제28항에 있어서, 상기 코팅의 두께는 약 5 내지 약 20 미크론의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
제28항에 있어서, 상기 코팅은 상기 제1층과 대략 동일한 굴절률을 갖도록 선택되는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
제28항에 있어서, 상기 코팅의 굴절률은 대략 1.55 ± 0.1인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
제28항에 있어서, 상기 코팅의 인장 계수는 100,000 p.s.i. 미만인 것을 특징으로 하는 광 디스크.
제28항에 있어서, 광학적으로 판독 가능한 기록 정보를 포함하고, 상기 코팅으로부터 이격하여 면하는 상기 제1층의 측면상에서 상기 제1층에 고착되는 제2층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크.
제34항에 있어서, 상기 제1층으로부터 이격하여 면하는 상기 제2층의 표면상에 제2 제거 가능 코팅을 추가로 포함하고, 상기 제2층의 정보는 상기 제2 코팅과 상기 제2층의 표면을 통해 광학적으로 판독 가능한 것을 특징으로 하는 광 디스크.