WO2005073964A1

WO2005073964A1 - 加熱冷却装置

Info

Publication number: WO2005073964A1
Application number: PCT/JP2005/001344
Authority: WO
Inventors: Ryoko Kitano; Masayuki Tsuruha; Noriyuki Ikeuchi; Yoichi Nakagawa; Toshinori Shinohara
Original assignee: Kitano Co., Ltd.
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2005-08-11

Abstract

　本発明の目的は、加熱室から冷却室に移送するための移載アーム等を使わない加熱冷却装置を提供すること。　複数の螺子軸４４を有する保持送り手段によって移送されるディスク基板を加熱室４１及び冷却室４２で加熱及び冷却するための加熱冷却装置３８であって、保持送り手段５０における螺子軸４４は加熱室４１と冷却室４２とに跨って設けられている加熱冷却装置。また螺子軸４４の冷却部内に位置する部分の表面には、加熱部で昇温された螺子軸４４の冷却を促すために放熱層５９が形成されている。　従来のようにチャック等を使った移送アーム等を使わないために、移送の際、ディスク基板に無理な力が加わらず歪みが生じない。また加熱部と冷却部との間に不連続な移送がなく全体的にスムーズな移送が可能となる。

Description

明細書

加熱冷却装置

技術分野

[0001] 本発明は、光ディスク製造ラインで使用されるディスク基板の加熱冷却装置に関し

、更に詳しくは複数の螺子軸を有する保持送り手段を有する加熱冷却装置に関する背景技術

[0002] ディスク基板を加熱するための加熱装置や冷却するための冷却装置は、光ディスク製造ライン、例えば、 CD用の製造ライン (特許文献 1)や DVD— R用の製造ラインに一対に組み込まれている。

以下、図 6のブロック図、或いは図 7に記載の加熱装置や冷却装置を有する製造ラインを用いて、光ディスクを製造する手順について簡単に説明する。

先ず、ステップ S1において、記録用のディスク基板 (以下、単にディスク基板という）が射出成形機 1で成形される。

成形されたディスク基板はクーリング装置 2を通りコンベア 3に搬送される。コンペァ 3により搬送されたディスク基板は、回転テーブル 6上に載置され、単板検査機 7、除電'集塵機 8等により、検査や除電、除塵が行われる。

[0003] ステップ S2では、スピンナーヘッド 9上で、回転テーブル 6から搬送されてきたディスク基板に色素膜が形成される。

[0004] 次いで、レーザーマーカー 10によりディスク基板にロット番号が付されてから、膜厚検査機 11により光学的に膜厚の検査が行われる。

[0005] ステップ S3では、ステップ S2において塗布された色素膜の乾燥、いわゆるベーキングが行われる。

ベーキングはべ一キング炉 12にディスク基板を投入して残存する溶媒をほぼ完全に除去する作業である。

ベーキング炉 12によりディスク基板は、所定の温度 (例えば 80— 120°C程度)で所定の時間（例えば 15分一 30分程度)加熱処理される。 [0006] ステップ S4では、前工程でベーキングされたディスク基板がチャック等を有する移載アーム Tによりクーリング装置 13の中に送られて冷却される。

クーリング装置 13を出たディスク基板は、膜厚検査機 16等により光学的に膜厚の検査が行われ、不良品は取り除かれる。

[0007] ステップ S5では、ディスク基板がスパッター 17に移送され、反射膜形成が行われる

[0008] ステップ S6では、スピナ一 20や紫外線照射装置 21等を使って金属製の反射膜の表面に紫外線硬化型接着剤が延展塗布されオーバーコーティングが行われる。

[0009] ステップ S7では、オーバーコーティング時に発生した熱によりディスク基板が昇温されて、るため、クーリング装置 22にお、てクーリングが行われる。

[0010] ステップ S8では、射出成形機 24によりダミー基板の成形が行われる。

[0011] ステップ S9では、アニーリング炉 25によりダミー基板のアニーリングが行われる。

このアニーリングは、前述したベーキングとほぼ同等の条件で行われる。因みに、ベーキングやアニーリングは、少なくとも射出成形された基板内部に存在する内部応力を緩和し、基板固有の形状に近づける役割を果たす。

[0012] ステップ S 10では、アニーリングされたダミー基板力チャック等を有する移載ァームに Tによりクーリング装置 26に移され冷却される。

[0013] 次いで、ゴミの付着の有無の検査が行われた後、回転テーブル 23に搬送される。

[0014] ステップ S11では、スピナ一 30や紫外線照射台 31等を使ってディスク基板とダミー基板との貼合わせが行われる。

[0015] ステップ S 12では、ファイナル検査機 35により、出荷できる状態か否かの最終検査が行われる。

[0016] 以上述べたように、光ディスクの製造ラインでは、ステップ S3やステップ S4にお!/ヽて、ベーキング炉 12 (すなわち加熱装置)で加熱されたディスク基板は移載アーム T により吸着されてクーリング装置 13に移載されてヽた。

また同様に、ステップ S9やステップ S 10において、アニーリング炉 25 (すなわち加熱装置)で加熱されたディスク基板は、移載アーム Tにより吸着されながらクーリング装置 26に移載されていた。 [0017] しかし、ベーキング炉 12或いはアニーリング炉 25で熱処理した後のディスク基板は、熱を蓄えて変形し易い状態にあるため移載アームを使ってクーリング装置に移送する際に、歪みを生じ易い。

従って、ベーキング炉 12やアニーリング炉 25で熱処理した後のディスク基板を、移載アームの吸着により持ち上げて移送することは、極力、避けることが好ましい。

[0018] 特許文献 1 :特開 2002-92967号

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0019] 本発明は、力かる背景技術をもとになされたもので、上記の背景技術の問題点を克服するためになされたものである。

すなわち、本発明は、加熱室力冷却室に移送するための移載アーム等を使わな Vヽ加熱冷却装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0020] 力べして、本発明者は、このような課題背景に対して鋭意研究を重ねた結果、 1つの装置内に加熱室と冷却室とを設け、それら間に移送を螺子軸による移送手段を採用することにより、連続した (不連続ではない)移送流れを作れることを見出し、この知見に基づ!/ヽて本発明を完成させたものである。

[0021] すなわち、本発明は、 (1)、複数の螺子軸を有する保持送り手段によって移送されるディスク基板を加熱室及び冷却室で加熱及び冷却するための加熱冷却装置であつて、保持送り手段における螺子軸は加熱室と冷却室とに跨って設けられている加熱冷却装置に存する。

[0022] また、本発明は、（2)、螺子軸の冷却室内に位置する部分の表面には、加熱室で昇温された螺子軸の冷却を促すために放熱層が形成されている加熱冷却装置に存する。

[0023] また、本発明は、（3)、前記放熱層は、液体セラミックを塗布することにより形成される加熱冷却装置に存する。

[0024] また、本発明は、（4)、前記保持送り手段が複数列設けられている加熱冷却装置に存する。 [0025] また、本発明は、（5)、前記保持送り手段によるディスク基板の移送は、 3本の螺子軸を用いて行われる加熱冷却装置に存する。

[0026] また、本発明は、（6)、上記（1)ないし（5)のいずれか 1項に記載の加熱冷却装置を有する光ディスク製造装置に存する。

[0027] また、本発明は、（7)、保持手段における螺子軸は加熱室と冷却室の間に中間室を有する過熱冷却装置に存する。

[0028] なお、本発明の目的に添ったものであれば、上記（1)から（7)を適宜組み合わせた構成も採用可能である。

発明の効果

[0029] 本発明によれば、チャック等を使った移送アーム等を使わないために、移送の際、ディスク基板に無理な力が加わらず歪みが生じない。

複数の螺子軸を有する保持送り手段 50によって移送されるディスク基板 39は、加熱室 41及び冷却室 42で加熱及び冷却される力螺子軸 44は加熱室 41と冷却室 4 2と跨って設けられて、るために不連続とならな、ことから全体的にスムーズな移送が行われる。

螺子軸の冷却室内に位置する部分の表面には、加熱室 41で昇温された螺子軸 44 の冷却を促すために放熱層 59が形成されてヽることで、螺子軸 44のディスク基板 39 に対する接触部分の冷却を促進することができる。

そのためディスク基板 39の螺子軸 44に対する接触部分の温度を、極力、低下させることができ、ディスク基板 39に発生する局所的な歪の大きさを小さくすることができる。

[0030] 従来の加熱部（前述したベーキング炉 12及びアニーリング炉 25)の部品と冷却部（クーリング装置 13, 26)の部品との共通化ができ、部品点数が低減され設備コストの削減が可能となる。

また、加熱室 41と冷却室 42の中間に設けた中間室 60を備えた場合には、加熱室 41から冷却室 42へ移る時に急激な温度低下が解消されディスク基板 39にかかる温度変化のカーブが緩やかになり、ディスク基板自体の変形が極力防止される。

発明を実施するための最良の形態 [0031] 以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図 1は、本発明の一実施形態に係る加熱冷却装置を示した概略断面図である。この加熱冷却装置 38は、ディスク基板 39の移送を行う保持送り手段、及び加熱及び冷却を行うための装置本体 40を有して、る。

装置本体 40には、ディスク基板 39の加熱部である加熱室 41と、冷却部である冷却室 42とが備わっており、加熱室 41と冷却室 42とは間仕切り壁 43により仕切られている。

[0032] 加熱室 41や冷却室 42は、内部が視認可能なように、少なくとも一部が透明となつていることが好ましい。

保持送り手段は、複数の螺子軸 44 (図では 3本の螺子軸)よりなり、ディスク基板 39 はその螺子軸 44の上に載置保持されて送られる。

[0033] 加熱冷却装置 38のディスク基板入口側にはディスク基板 39を別の装置から 3本の螺子軸 44上に移載するための移載装置 45Aが備わっている。

この移載装置 45Aには、吸着部 45alが設けられ、アーム部 45a2を回転（図中、紙面と垂直方向）させること〖こより、ディスク基板 39を螺子軸 44上に載置する。

[0034] また加熱冷却装置 38のディスク基板出口側にはディスク基板 39を 3本の螺子軸 44 上力も別の装置に移載するための移載装置 45Bが備わっている。

尚、加熱室 41のディスク基板投入口や冷却室 42のディスク基板出口は、極力外気と通じな!/、ようにディスク基板 39や、螺子軸 44を通すだけの大きさとなって、る。この移載装置 45Bには、吸着部 45blが設けられ、アーム部 45b2を回転（図中、紙面と垂直方向）させることにより、ディスク基板 39を螺子軸 44上力も別の装置へ載置する。

[0035] 螺子軸 44の材質としては、例えば SUJ— 2 (高炭素クローム軸受鋼）が頻繁に用いられる。

この螺子軸 44は、支持部 46A, 46B間で加熱室 41と冷却室 42とに跨って設けられ、この支持部 46A, 46Bにより回動自在に支持される。

[0036] このように螺子軸 44を加熱室 41と冷却室 42とに跨って設ける場合には、螺子軸の共通化が図られ、従来のように加熱部 (アニーリング炉)から冷却部 (クーリング装置）へディスク基板 39を移し変えるための余分な装置が不要となる。

また移し替えがなヽために、変形し易ヽ加熱状態のディスク基板に負担を与えな、

[0037] さて加熱室 41内には、発熱体 47 (例えば電気ヒータ）が設けられており、主にこの発熱体 47によって加熱室 41が昇温されて (例えば 90°C)ディスク基板 39は加熱される。

一方、冷却室 42には、上壁にダクト 48が設けられ、これ力冷却室 42内に例えば 20°Cの空気 Rが送風される。

また、冷却室 42の側壁の下側には、排気筒 49が設けられており、送風された空気 Rが適宜排出される。

[0038] 図 2は、螺子軸 44を有する保持送り手段を示す説明図である。

ディスク基板 39を移送するための保持送り手段 50は、螺子軸 44、モーター 51、プ一リー 52, 54, 55, 56, 58、ベルト 53, 57、及び支持部 46A, 46B等を備えている螺子軸 44には、例えば左リードの螺子溝が形成されて！、る。

[0039] これら螺子軸 44は、モーター 51を駆動源として回転させられる。

具体的には、モーター 51が駆動すると、プーリー 52が回転し、このプーリー 52を含んで張力を与えられた環状のベルト 53が回転し、このベルト 53と接触するプーリー 5 4, 55も回転する。

そして、 2本の螺子軸 44が同方向に回転させられる。

[0040] また、螺子軸 44が回転すると、モーター 51がある側と反対側に設けられたプーリー 56を介して環状のベルト 57が回転し、プーリー 58を介してもう 1本の螺子軸 44が他の螺子軸 44と同方向に回転する。

そして、ディスク基板 39は、それらの螺子軸 44の溝に嵌まって保持され図中、矢印方向へ向けて搬送される。

[0041] このように、保持送り手段 50は、 3本の螺子軸 44を有するので、 1本の螺子軸 44で下方力もディスク基板 39を支持し、他の 2本により左右方向からディスク基板 39を把持することができる。そのため 3本の螺子軸 44により、ディスク基板 39をほぼ垂直に起立した状態で、移送することができる。

この場合、ディスク基板 39は螺子軸との間の摩擦によって緩やかに転がり回転するために室内の局所的な温度分布に影響されにくい。

し力も、加熱室及び冷却室との間に不連続な移送状態が存在しないために、デイスク基板 39に対して、力学的な負荷を与えることなくスムーズに等速移送が行われる。

[0042] 図 3は、螺子軸の一部を拡大して示す説明図である。

螺子軸 44の冷却室側の表面には、放熱層 59が形成されており、加熱室 41で昇温された螺子軸 44の熱を空気中に逃し螺子軸 44の冷却を促進する。

[0043] そのため、本発明のような冷却室 42側に放熱層 59が形成された螺子軸 44を使用すると、ディスク基板 39との接触部分 (すなわち螺子軸 44がディスク基板 39に接触する部分)の温度が低くなるために、ディスク基板 39との温度差が少なくなり、その結果、ディスク基板 39の一部が加熱した状態にならず、発生する局所的な歪の大きさを/ J、さくすることができる。

[0044] ここで放熱層 59とは、塗った部分の熱を発散させる機能を有する層であり、その層を形成するための材料としては種々のものがある。

例えば、その材料として放冷効果を有する液体セラミックがあげられるが、液体セラミックとしては、例えば、シリカやアルミナを主成分としたセラック α (セラミッション株式会社、商品名）を使用することができる。

[0045] 液体セラミックは流動性があるので、多数の螺子山や螺子溝が形成されている螺子軸 44に放熱層 59を形成するのに好適である。

一方、加熱室 41の熱が螺子軸 44に極力伝わらないように、螺子軸 44に断熱層を設けることも有効である。

[0046] 〔他の実施の形態〕

図 4は他の実施の形態を示す加熱冷却装置の概略断面図である。

この加熱冷却装置においては、加熱室 41と冷却室 42の中間に間仕切り壁 43Αで区画される中間室 60が設けられて!/、る。

このような加熱冷却装置では、移送されるディスク基板 39は、加熱室 41から冷却室 42へ移る際に、中間室 60を通過するために、ディスク基板 39の急激な温度低下が解消される。

すなわち、ディスク基板 39にかかる温度変化のカーブが緩やかになって、ディスク基板自体の変形が極力防止されるのである。

尚、間仕切り壁 43Aには、ディスク基板 39や、螺子軸 44を通すだけの大きさの通路が形成されている。

[0047] 図 5は更に他の実施の形態を示す加熱冷却装置の概略断面図である。

加熱室 41と冷却室 42の中間に間仕切り壁 43Aで区画される中間室 60が設けられているのは、図 4の加熱冷却装置と同じであるが中間室 60が蓋体 61により外気に開放可能となっている。

また冷却室 42の中にフィルター 48a (例えば 0. 5 mの目）を設けてダクト 48からの冷風力塵を取ることも行われる。

更に冷却室 42の下方に図示しな、排気口を設けて冷風を下方に逃がすことも可能である。

また加熱室 41の雰囲気は、図示しない吸引装置を設けて循環式にすることも可能である。

[0048] 以上、本発明を説明してきたが、本発明は上述した一実施形態にのみ限定されるものではなぐその本質を逸脱しない範囲で、他の種々の変形が可能であることはいうまでもない。

例えば、保持送り手段を一列だけ配置した例について説明したが、保持送り手段を複数列設けても良い。

このようにすれば、一度に大量のディスク基板を比較的小さなスペースで熱処理することができ、生産性を向上させることができる。

[0049] また、螺子軸の保持送り手段 50を駆動するためにプーリやベルトを使った例を示したが、それ以外の駆動装置も当然可能である。

また放熱層につ、て、えば、螺子軸の冷却室内に位置する部分の表面に放熱層が形成されている場合以外にも、加熱室内に位置する部分の表面に断熱層を設けることも当然可能ではある。また、加熱室、冷却室、或いは中間室を区画する間仕切り壁は、図に示されている以外にも種々の具体的なものが採用される。

[0050] また、螺子軸 44のピッチは必ずしも長さ方向に同じでなくてもよ、。

初期の加熱時 (すなわちディスク基板が一定の温度に高まるまでの過程)で比較的大きいディスク基板の歪みが生じる傾向がある力螺子軸 44のピッチを比較的大きくすることでディスク基板同士の接触を防止することができるものである。

例えば、加熱室において、入口側から内方に全体の 1Z4長さ領域の螺子軸 44のピッチを他の領域よりも大きくすることで、ディスク基板同士の接触を防止することが行われる。

産業上の利用可能生

[0051] 本発明は、光ディスク製造ラインで使用されるディスク基板の加熱冷却装置に関し、更に詳しくは複数の螺子軸を有する保持送り手段を有する加熱冷却装置に関するものであるが、その原理を利用する限り、他の分野、例えば、ディスク状薄板の加熱冷却装置等の分野にも広く適用可能である。

図面の簡単な説明

[0052] [図 1]図 1は、本発明の一実施形態に係る加熱冷却装置の概略断面図である。

[図 2]図 2は、ディスク基板の保持送り手段を示す説明図である。

[図 3]図 3は、螺子軸の一部を拡大して示す説明図である。

[図 4]図 4は、他の実施の形態を示す加熱冷却装置の概略断面図である。

[図 5]図 5は、更に他の実施の形態を示す加熱冷却装置の概略断面図である。

[図 6]図 6は、従来実施されている光ディスクの製造方法を示すブロック図である。

[図 7]図 7は、従来実施されている光ディスクの製造装置を示す説明図である。

符号の説明

[0053] 1 射出成形機

2 クーリング装置

3 コンベア

4 ノッファー

5 スぺーサー収容部回転テーブル単板検査機除電，集塵機スピンナーヘッドレーザーマーカー膜厚検査機ベーキング炉クーリング装置ノくッファースぺーサー収容部膜厚検査機スノッターエッジ洗浄機接着剤塗布台スピンナー紫外線照射装置クーリング装置回転テーブル射出成形機アニーリング炉クーリング装置単板検査機ノッファースぺーサー収納部スピンナー紫外線照射台紫外線照射装置A, 33B 歪修正装置除電，集塵機ファイナル検査機良品ストッカー不良品ストッカー加熱冷却装置ディスク基板装置本体加熱室冷却室間仕切り壁A 間仕切り壁螺子軸

A, 45B 移載装置a, 45b 吸着部b, 45bアーム部A, 46B 支持部発熱体ダクトa フイノレター排気筒保持送り手段モーター

, 54, 55, 56， 58, 57 ベル卜放熱層中間室蓋体

Claims

請求の範囲

[1] 複数の螺子軸を有する保持送り手段によって移送されるディスク基板を加熱室及び冷却室で加熱及び冷却するための加熱冷却装置であって、

保持送り手段における螺子軸は加熱室と冷却室とに跨って設けられていることを特徴とする加熱冷却装置。

[2] 螺子軸の冷却室内に位置する部分の表面には、加熱室で昇温された螺子軸の冷却を促すために放熱層が形成されていることを特徴とする請求項 1記載の加熱冷却装置。

[3] 前記放熱層は、液体セラミックを塗布することにより形成されることを特徴とする請求項 2に記載の加熱冷却装置。

[4] 前記保持送り手段が複数列設けられて!/ヽることを特徴とする請求項 1に記載の加熱冷却装置。

[5] 前記保持送り手段によるディスク基板の移送は、 3本の螺子軸を用いて行われることを特徴とする請求項 1に記載の加熱冷却装置。

[6] 請求項 1な!、し請求項 5の、ずれか 1項に記載の加熱冷却装置を有することを特徴とする光ディスク製造装置。

[7] 保持手段における螺子軸は加熱室と冷却室の間に中間室を有することを特徴とする請求項 1記載の過熱冷却装置。