KR20010020819A - 디스크형 기록 캐리어의 주 표면 또는 두 디스크소자사이에 적용되는 자외선-경화성 수지층을 경화시키는 장치 - Google Patents

디스크형 기록 캐리어의 주 표면 또는 두 디스크소자사이에 적용되는 자외선-경화성 수지층을 경화시키는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 디스크형 기록 캐리어의 주 표면 또는 두 디스크 소자 사이에 적용되는 UV-경화성 수지층을 경화시키는 장치에 관한 것으로, 이 장치는 디스크형 기록 캐리어를 지지하고 그것을 평면상에서 회전시키는 회전수단 및, 자외선(UV)-경화성 수지층에 자외선을 방사하는 디스크형 기록 캐리어에 대하여 방사상으로 배치된 직선상 자외선 방사원(rectilinear radiation source)을 포함한다. 상기 직선상 자외선 방사원의 길이와 위치는 상기 직선상 방사원이 상기 디스크형 기록 캐리어의 중심으로부터 모서리쪽으로 일정 거리 떨어져서 상기 디스크형 기록 캐리어에 대응하도록 배치되는 방식이다. 상기 직선상 자외선 방사원은 회전 평면에 대하여 일정한 각도를 가지며, 평행하거나 수직은 아니다. 상기 직선상 자외선 방사원은 상기 디스크형 기록 캐리어의 모서리 표면에 적용되는 UV-경화성 수지층까지도 노출시키기 위하여, 그 모서리를 지나 연장하는 방식으로 상기 디스크형 기록 캐리어에 대응하도록 배치된다.

Description

디스크형 기록 캐리어의 주 표면 또는 두 디스크소자 사이에 적용되는 자외선-경화성 수지층을 경화시키는 장치{Device for curing a UV-curable resin layer applied to a main surface or between two disc elements of a disc-shaped registration carrier}
본 발명은 디스크형 기록 캐리어의 주 표면 또는 두 디스크소자 사이에 적용되는 자외선(UV)-경화성 수지층을 경화시키는 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 디스크형 기록 캐리어를 지지하고 그것을 평면상에서 회전시키는 회전수단 및, 자외선(UV)-경화성 수지층에 자외선을 방사하는 디스크형 기록 캐리어에 대하여 방사상으로 배치된 직선상 자외선 방사원(rectilinear radiation source)으로 이루어지며, 이때, 상기 직선상 자외선 방사원의 길이와 위치는 상기 직선상 방사원이 상기 디스크형 기록 캐리어의 중심으로부터 모서리쪽으로 일정 거리 떨어져서 상기 디스크형 기록 캐리어에 대응하도록 배치되는 방식이다.
이런 종류의 장치는 유럽특허 제 574975호에 기술된 바와 같이 공지되어 있다.
상기 선행기술에 따른 장치에서는, 직선상 자외선 방사원이 전기 평면상에 평행하게 배치되어 있어서 그 결과, 자외선(UV)-경화성 수지층이 상기 직선상 자외선 방사원의 자외선 방사에 불균일하게 노출된다.
본 발명의 목적은 자외선 경화성 수지층의 균일한 노출을 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위하여, 본 발명은 앞에서 언급한 종류의 장치를 제공하는 바, 이 장치는 상기 직선상 자외선 방사원이 상기 평면에 대하여 0-90도 사이의 각도를 갖고 배치되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 일실시예의 개략도이다.
도 2는 도 1의 자외선 방사원과 포물선형 반사기의 단면도이다.
도 3은 직선상 자외선 방사원의 길이 LLAMP의 변화값에 따른 경사도의 함수로서 나타낸 조사량의 불균일성을 나타내는 그라프이다.
도 4는 본 발명에 따르는 장치의 다른 실시예의 개략도이다.
위와 같은 바탕에서, 상기 평면에 대하여 직선상 자외선 방사원의 위치 및 상기 직선상 자외선 방사원의 길이에 따라서 최적의 각도를 결정할 수 있는 모델을 개발하였다. 상기 디스크형 기록 캐리어의 반경의 함수로서 자외선 방사에너지를 결정하는 이 모델은, 상기 디스크형 기록 캐리어의 반경상의 자외선 방사의 강도의 불균일도를 측정함으로써 확인하였으며, 이로써 이 모델이 실제로 만족스럽다는 것을 명백해졌다. 특히 직선상 자외선 방사원의 길이에 따라서 20-70도 사이의 범위가 최적의 각도인 것으로 나타났다.
또한 물론 경험적으로 최적의 각도를 결정하는 것이 가능하며 그에 따라 상기 각도를 조정하는 수단을 구비할 수도 있다.
선행기술에 따른 장치에서는, 디스크형 기록 캐리어의 모서리면에 적용되는 자외선 경화성 수지층의 경화를 돕기 위하여 추가의 반사기(reflector)가 필요하였다. 이러한 관계에 대해서는 독일특허 제 19545943호를 참조할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 앞서 말한 추가의 반사기들을 사용하여야 하는 요구를 제거하는 것이며, 이는 부분적으로 상기 반사기들이 오염(foul)을 일으키기 때문이며, 이러한 목적을 이루기 위하여 본 발명에서는, 상기 직선상 자외선 방사원이 상기 디스크형 기록 캐리어의 모서리를 지나서 연장하는 방식으로 상기 디스크형 기록 캐리어에 대응하도록 배치하는 추가의 특성을 제공한다.
또한 상기 유럽특허 제 574 975호로부터 디스크형 기록 캐리어의 주 표면에 적용되는 자외선 경화성 수지층의 균일한 노출을 제공하면서 동시에 상기 디스크형 기록 캐리어의 모서리 면에도 노출을 제공할 수 있는 장치가 알려져 있다. 이 선행기술의 장치에서는, 그러나, 관상(tubular) 자외선 방사원이 상기 평판상에 90도 각도로 배치되어 있으며 상기 관상 자외선 방사원이 위치하는 중심축선상에 회전체 반사기(revolution body reflector)가 구비되어 있다. 선행기술상의 이러한 구성은, 방사의 대부분이 간접적(indirect) 방사이어서 자외선 방사의 조사량(dose)이 감소되는 결과를 낳는다. 특히 250nm 이하의 파장을 갖는 자외선 방사 부분은 너무 약하다. 반사기로부터의 반사는 UV-A/B에 대하여 약 80%이고, UV-C에 대하여 약 40%이다. UV-C는 특히 디스크형 기록 캐리어의 주 표면에 적용되는 UV-경화성 수지를 경화하는 데 중요하다. 낮은 조사량은 공정순환시간(cycle time)을 감소시키는 것을 불가능하게 하고, 그러므로 더 큰 조사량의 관상 자외선 방사원을 사용할 수 밖에 없게 만든다. 그 결과, 열량 투입(heat input)이 커진다.
광(light) 강도를 증가시키는 데 대한 본 발명의 일 실시예는 디스크형 기록 캐리어에 대하여 바깥쪽의 직선상 자외선 방사원의 측면에 평행하게 반사기를 배치하는 것을 특징으로 한다.
반사기 오염(fouling) 현상을 제거하기 위하여 본 발명의 다른 일실시예는 직선상 자외선 방사원에 디스크형 기록 캐리어에 대하여 바깥쪽의 측면에 반사기를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이 반사기는 직선상 자외선 방사원의 부분에 있는 코팅물로서 이루어질 수 있다. 이 직선상 자외선 방사원이 교체될 때 새로운 반사기를 다시 이용할 수 있게 된다.
바람직하게는, 이 반사기는 열복사(heat radiation)를 하는 냉광반사기(cold light reflector)일 수 있다.
본 발명에 따르는 직접 노출(direct exposure)의 결과, 보다 높은 자외선 방사 효율을 실현하며, 이에 따라 더 강한(deeper) 자외선 방사, 구체적으로 약 180nm까지의 자외선을 방사하는 직선상 자외선 방사원을 사용하는 것이 가능하게 된다. 본 발명은 순환시간을 감소시킬 수 있게 한다. 2초 이하의 순환시간을 얻을 수 있다.
본 발명의 요지는 노출되는 디스크형 기록 캐리어의 회전중에 균일한 노출을 할 수 있게 하는 소정 각도상에 배치되는 선형 자외선 방사원을 제공하는 것이다. 최소 에너지가 실제로 일정하게 유지되므로 직선상 자외선 방사원의 용량은, 직선상 자외선 방사원이 디스크형 기록 캐리어에 평행하게 배치되는 통상의 경우에 비하여 더 높을 필요가 없다.
디스크형 기록 캐리어의 주 표면에 적용되는 UV-경화성 수지층은 보호기능의 코팅 및 CD-형의 기록 캐리어일 수 있다.
디스크형 기록 캐리어의 두 디스크소자 사이에 적용되는 UV-경화성 수지층은 UV-경화시 상기 디스크소자를 결합시키는 결합제(bonding), 접착제(adhesive) 또는 아교(glue) 층일 수 있다. 이 기록 캐리어는 DVD-형 또는 SACD-형일 수 있다. 이 DVD-형 기록 캐리어는 두 디스크 소자 이상 그리고 하나 이상의 UV-경화성 수지(결합)층(예를 들어, DVD 18)을 가질 수 있다. 이 UV-경화성 수지층은 예를 들면, WO97/36737 또는 DE-A1-4041199호에 개시된 바에 따라 적용할 수 있다.
이하 도면의 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1에서, 선 A로 나타낸 평면상에서 디스크형 기록 캐리어(2)를 회전시키는 회전수단(1)이 상기 디스크형 기록 캐리어(2)를 지지하고 있다. 자외선 방사에 의해 경화되는 UV-경화성 수지층(5)은 디스크형 기록 캐리어(2)(예를 들면, CD-형)의 주 표면(3)에 위치한다. UV-경화성 수지층(5)에 자외선을 방사하는 직선상 자외선 방사원(7)은 상기 디스크형 기록 캐리어(2)에 대하여 방사상으로 배치된다. 도 1에서 LLAMP로 나타낸, 상기 직선상 자외선 방사원(7)의 길이와 상기 직선상 자외선 방사원(7)의 위치는, 상기 직선상 자외선 방사원(7)이 도 1에 C로 나타낸 중심축선으로 정의되는 상기 디스크형 기록 캐리어의 중심으로부터 도 1에서 RDISC로 나타낸 디스크형 기록 캐리어(2)의 모서리쪽으로 거리 rLAMP만큼 거리를 두고 상기 디스크형 기록 캐리어(2)에 대응하도록 배치되는 방식이다. 상기 직선상 자외선 방사원(7)은 평면(A)에 0-90도 사이의 각도로 배치되며, 이 각도는 도 1에서로 표시된다.
도 1에 나타낸 실시예에서, 상기 직선상 자외선 방사원(7)은 디스크형 기록 캐리어(2)의 모서리 RDISC를 지나 연장하는 방식으로 상기 디스크형 기록 캐리어와 대응하도록 배치된다. 도 1에서 P는, 소위, 직선상 자외선 방사원(7)의 시작점 (starting point)을 나타내며, h는 소위, 상기 직선상 자외선 방사원(7)의 초기 높이(initial height)를 나타내며, 한편 RLAMP는 상기 직선상 자외선 방사원(7)의 시작점(P)으로부터 중심축선(C)까지의 거리를 가리킨다. 상기 직선상 자외선 방사원(7)의 초기 높이(h)는 경화되는 UV-경화성 수지층(5)으로부터 RLAMP상의 상기 직선상 자외선 방사원(7)의 시작점(P)까지의 거리이다. 상기 초기 높이(h)는 음의(negative) 값을 가질 수도 있다. rLAMP, RDISC및 RLAMP는 또한 말단 반경(end radius), 디스크 반경 및 시작반경(starting radius)으로 각각 불릴 수 있고,는 소위 경사각이다.
직선상 자외선 방사원(7)이 디스크 반경을 넘어 연장할 때, 도 1에서 부호 8로 나타낸 상기 디스크형 기록 캐리어(2)의 모서리 표면에 위치하는, 도 1에서 부호 9로 나타낸 UV-경화성 수지층(9)은 상기 주 표면 UV-경화성 수지층(5)과 동시에 직선상 자외선 방사원(7)에 노출된다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 반사기(10)는 상기 디스크형 기록 캐리어(2)에 대하여 바깥쪽 상기 직선상 자외선 방사원(7)의 측면에 평행하게 배치되며, 바람직하게는, 이 반사기는 포물선형(parabolic) 반사기이고 냉광(cold light) 반사기이다. 비록 도면에 나타내지는 않았지만 더 좋게는 상기 반사기(10)는 예를 들면, 코팅물의 형태로 상기 직선상 자외선 방사원(7)상에 존재한다.
디스크형 기록 캐리어(2)의 반경의 함수로서 노출 에너지에 대한 모델을 이끌어 냈다. 이 모델에서, LLAMP,및 P(PLAMP, h)는 변수이다. 디스크형 기록 캐리어(2)가 1회전을 완료했을 때,의 함수로서, RLAMP=7.5cm이고 h=2cm인 경우의 LLAMP의 각 변수에 대한 상기 디스크형 기록 캐리어(2)의 반경상의 강도의 불균일도(최소 및 최대 값의 차이)의 결과를 도 3에 나타낸다.
도 3으로부터 경사도는 요구되는 불균일도를 20% 이하로 할 때 20-70도의 범위라는 결론을 얻을 수 있다.
경사도의 최적값이 LLAMP와 P의 함수이므로, 경사도를 조정하는 데 유리하다. 그러한 목적으로 본 발명에 따르는 장치의 일 실시예에서는(도면에 나타내지 않음) 경사각의 각도를 조정하는 수단을 포함한다.
직선상 자외선 방사원(7)은 특히, 약 180nm까지의, 강한(deeper) 자외선 방사를 하는 방사원일 수 있다.
도 4는 도 1과 유사한 예이다. 도 1에서 이미 설명한 것들에 대해서는 도 1과 동일한 부호를 사용하였다. 도 4는 경화되는 UV-경화성 수지층(5)이 디스크형 기록 캐리어(2)(예를 들어, DVD-형 또는 SACD-형)의 두 디스크소자(21, 22) 사이에 있는 것이 도 1에서와 다르다. 여기서 상기 UV-경화성 수지층(5)은 단위체의 기록 캐리어(2)를 만들기 위하여 디스크 소자(21, 22)를 접착 또는 결합시키는 기능을 한다. 작동시 방사원(7)은 디스크 소자(21)를 통과하여 UV-경화성 수지층(5)에 UV-선을 방사한다.
본 발명에 따른 디스크형 기록 캐리어의 주 표면 또는 두 디스크소자 사이에 적용되는 자외선-경화성 수지층을 경화시키는 장치는, 자외선 경화성 수지층의 균일한 노출을 제공하며, 기존의 장치에서 요구되는 추가의 반사기들을 사용할 필요가 없으며, 자외선 조사효율이 개선된다.

Claims (9)

  1. 디스크형 기록 캐리어의 주 표면 또는 두 디스크 소자 사이에 적용되는 UV-경화성 수지층을 경화시키는 장치로서, 디스크형 기록 캐리어를 지지하고 그것을 평면상에서 회전시키는 회전수단과, 자외선(UV)-경화성 수지층에 자외선을 방사하는 디스크형 기록 캐리어에 대하여 방사상으로 배치되는 직선상 자외선 방사원 (rectilinear radiation source)을 포함하며, 이 때, 상기 직선상 자외선 방사원의 길이와 위치는, 상기 직선상 자외선 방사원이 상기 디스크형 기록 캐리어의 중심으로부터 모서리쪽으로 일정 거리를 지나서 상기 디스크형 기록 캐리어에 대응하도록 배치되는 방식이며, 상기 직선상 자외선 방사원이 상기 평면에 대하여 0-90도의 각도로 배치됨을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에서, 상기 각도가 20-70도의 범위인 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항 또는 2항에서, 상기 각도를 조정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 전기 청구항의 어느 한 항에서, 상기 직선상 자외선 방사원이 상기 디스크형 기록 캐리어의 모서리를 지나 연장하는 방식으로 상기 디스크형 기록 캐리어에 대응하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 전기 청구항의 어느 한 항에서, 상기 디스크형 기록 캐리어에 대하여 바깥쪽 직선상 자외선 방사원의 측면에 평행하게 반사기를 배치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1-4항의 어느 한 항에서, 상기 직선상 자외선 방사원에 상기 디스크형 기록 캐리어에 대하여 바깥쪽 측면상에 반사기를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 5항 또는 6항에서, 상기 반사기가 냉광 반사기인 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 전기 청구항의 어느 한 항에서, 상기 직선상 자외선 방사원이 강한(deeper) 자외선을 방사하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8항에서, 상기 직선상 자외선 방사원이 약 180 nm까지의 강한 자외선을 방사하는 것을 특징으로 하는 장치.
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