(57)【要約】【課題】光ディスクのカバー層の素材となる紫外線硬化樹脂を吐出する樹脂吐出手段に、従来のセンタープラグと同様な機能を果たす構成を持たせることで、センタープラグを扱う特別な工程を不要にした光ディスクの製造装置を提供すること。【解決手段】ディスク基板１１を載置した状態で回転駆動するディスクの回転駆動手段２１と、前記回転駆動手段に載置されたディスク基板１１に対して、カバー層の素材となる紫外線硬化樹脂を吐出する樹脂吐出手段２３とが具備される。前記樹脂吐出手段２３には、ディスク基板の中央部に形成されたセンターホール１１ａを覆うカバー部材２４と、このカバー部材を囲むようにして外側に位置し、前記カバー部材の外周縁２４ｄとの間で円環状の開口部２７を形成する外郭部材２５とが備えられる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状にして光記録領域が形成されたディスク基板に対して薄膜層を形成する光ディスクの製造装置であって、
前記ディスク基板を載置した状態で回転駆動するディスクの回転駆動手段と、前記回転駆動手段に載置されたディスク基板に対して、前記薄膜層の素材となる紫外線硬化樹脂を吐出する樹脂吐出手段とが具備され、
前記樹脂吐出手段は、前記ディスク基板の中央部に形成されたセンターホールを覆うカバー部材と、前記カバー部材を囲むようにして外側に位置し、前記カバー部材の外周縁との間で円環状の開口部を形成する外郭部材とにより構成され、
前記回転駆動手段によりディスク基板を回転駆動させた状態で、前記樹脂吐出手段における円環状の開口部より前記紫外線硬化樹脂をディスク基板に対して吐出させるように構成したことを特徴とする光ディスクの製造装置。
【請求項２】
前記樹脂吐出手段は、前記円環状の開口部より前記紫外線硬化樹脂をディスク基板に対して吐出させるに際し、前記回転駆動手段の回転に同期して回転駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載された光ディスクの製造装置。
【請求項３】
前記樹脂吐出手段は、前記回転駆動手段に載置された状態のディスク基板の面に対して鉛直方向に移動してディスク基板に接離されるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された光ディスクの製造装置。
【請求項４】
円盤状にして光記録領域が形成されたディスク基板に対して薄膜層を形成する光ディスクの製造方法であって、
前記ディスク基板の中央部に形成されたセンターホールを覆うカバー部材と、前記カバー部材を囲むようにして外側に位置し、前記カバー部材の外周縁との間で円環状の開口部を形成する外郭部材とにより構成された樹脂吐出手段が利用され、
前記ディスク基板を回転駆動させた状態で、前記樹脂吐出手段における円環状の開口部より紫外線硬化樹脂をディスク基板に対して吐出させることで、ディスク基板面に紫外線硬化樹脂による樹脂層を形成させる工程が実行されることを特徴とする光ディスクの製造方法。
【請求項５】
前記紫外線硬化樹脂による樹脂層が形成されたディスク基板面に、さらに紫外線を照射する工程を実行することで、前記ディスク基板に対して薄膜層を形成することを特徴とする請求項４に記載された光ディスクの製造方法。
【請求項６】
前記薄膜層が、前記ディスク基板に形成された光記録層を覆うカバー層であることを特徴とする請求項５に記載された光ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、信号基板の少なくとも一面にピットもしくはグルーブを形成した光記録領域を備え、レーザ光により情報の記録もしくは再生を行なうことができる光ディスクの製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、データ記録の分野においては特に光学式データ記録方式（光ディスク）に関する開発が進展し、産業用から民生用に至る幅広い分野において実用化されている。この光学式のデータ記録方式は非接触の状態で、高い記録密度をもってデータの記録・再生が行なえること、再生専用型、追記型、書き換え可能型などのそれぞれのメモリー形態に対応できるという利点を有しており、安価で大容量のデータファイルの実現を可能にしている。
【０００３】
特に現状において広く利用されているＤＶＤ（Digital Versatile Disc）は、厚さ約０．６ｍｍの２枚の基板を、その信号記録面を内側にして接着剤で貼り合わせた構造にされている。そして、初期のＣＤ（Compact Disc）に比べてより短波長の６５０ｎｍのレーザ光を用い、光学系を構成する対物レンズの開口数（ＮＡ＝Numerical Aperture）も高開口数化されている。
【０００４】
また、さらに最近においては、例えばＨＤＴＶ（High Definition Television）の実用化に伴って、その映像を記録または再生するために、さらなる高密度化の要求が高まり、ＤＶＤの次世代に位置するさらに高密度記録の光ディスクの提案がなされている。これによると、高密度記録に対応させるために情報を記録再生するためのレーザビームの集光スポット径をより小さくする必要に迫られる。ここで、レーザビームの波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとすると、レーザビームの集光スポット径は、λ／ＮＡに比例することが知られている。
【０００５】
したがって、レーザビームの集光スポット径をより小さくするためには、レーザビームの波長λをより短く、対物レンズの開口数ＮＡをできるだけ大きくすることが必要となる。これには、前記したＤＶＤへの記録または再生に利用されるレーザ光よりもさらに短波長のブルー（青色）レーザ光（波長が例えば４１０ｎｍ）を用い、これにより記録・再生を行なう光ディスクの構造が提案されている。
【０００６】
一方、光学系のコマ収差に着目した場合、このコマ収差はディスク基板の実質的な厚さに比例し、またレーザビームの波長λに反比例して増大することが知られている。したがって、前記したブルーレーザのように波長が極端に短いレーザビームを用いる場合において、コマ収差の増大を抑制させようとするには、前記したディスク基板の実質的な厚さを薄く構成させる必要が生ずる。
【０００７】
そこで、前記したブルーレーザを利用する光ディスク（Blue Lay Disc ）によると、従来のＤＶＤの構成とは逆に、基板とは逆の記録層側からレーザビームを照射する方式が提案されており、前記記録層を保護するために、記録層よりも外側（レーザビームが照射される側）に厚さ０．１ｍｍ（１００μｍ）程度のカバー層（保護層）を設けた構成が提案されている。これによると、レーザビームは約０．１ｍｍ厚のカバー層を透過して、記録層に照射されるようになされる。
【０００８】
図１は、前記したブルーレーザを利用する光ディスクの一部を拡大断面図で模式的に示したものである。図１における符号１はその一面に多数のピット１ａが形成されたディスク基板を示しており、符号２はディスク基板１におけるピット１ａの形成面を覆う光反射膜を示している。そして、前記ピット１ａと反射膜２とにより前記した記録層３を構成しており、前記記録層３を保護するために、厚さ０．１ｍｍ程度のカバー層（保護層）４が記録層３上に重畳されている。一方、符号５は光学系を構成する対物レンズを模式的に示しており、この対物レンズ５を介したレーザビームが、前記したとおりカバー層４を透過して、記録層３に照射されるようになされる。
【０００９】
図１に示す光ディスクにおいては、前記したとおりカバー層４側から、信号の読み取り動作を行なうために、カバー層の厚さの管理は前記したコマ収差との関連できわめて重要な課題となる。すなわち、前記したカバー層の厚さは、高度な均一性が要求されることになる。そこで、前記したカバー層を均一な厚さに形成させるために幾つかの提案がなされている。
【００１０】
従来から行われているカバー層の形成方法における代表的な手段は、ディスク基板を回転させることにより遠心力により紫外線硬化樹脂（ＵＶ硬化樹脂）をディスクの外周に向かって広げるスピンコート法を用い、この後に紫外線を照射させることでディスク基板面にカバー層を形成させるものである。
【００１１】
図２はスピンコート法によりカバー層の形成する基本的な例を模式的に示したものであり、（Ａ）に示すようにディスク基板１１を低速度で回転させながらディスク基板のセンターホール１１ａ付近にノズル１３よりＵＶ硬化樹脂１２ａを吐出させる。続いて（Ｂ）に示すようにディスク基板１１を高速度で回転させてディスク基板のセンターホール１１ａ付近に吐出されたＵＶ硬化樹脂１２ａを、遠心力によりディスク基板の外側に広げることで樹脂１２ａをディスク基板の全面にコーティングし、この状態で紫外線を照射させることでディスク基板１１上にカバー層１２を形成させるようになされる。
【００１２】
図２に示すＵＶ硬化樹脂のスピンコート法によると、遠心力により基板表面の最外周までＵＶ硬化樹脂がコーティングされた時には、すでに樹脂の膜厚はディスクの内周側から外周側に向かって厚くなっており、この状態で紫外線を照射した場合には膜厚が不均一になるという問題を招来させる。
【００１３】
そこで、図３に示すようにディスクのセンターホール１１ａにセンタープラグ１４を装着させた状態で、センタープラグ付近にノズル１３よりＵＶ硬化樹脂１２ａを吐出させる手段、図４に示すようにディスクの中心孔１１ａを閉塞するようにシール１５を貼り、同様に前記シールの貼着付近にノズル１３よりＵＶ硬化樹脂１２ａを吐出させる手段、さらに図５に示すようにディスクのセンターホール１１ａをカットしないスプール１６付きディスクの状態で、ディスクの前記スプール付近にノズル１３よりＵＶ硬化樹脂１２ａを吐出させる手段などを採用することで、膜厚の均一化を図る提案がなされている。
【００１４】
なお、図３に示す膜厚の均一化手段については、次に示す特許文献１および２に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２４２６８９号公報
【特許文献２】特開２００４−９５１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、前記した従来における膜厚の均一化手段においては、ＵＶ硬化樹脂をスピンコートする場合において、ディスク基板に対するＵＶ硬化樹脂の吐出位置およびＵＶ硬化樹脂の注入量について工夫することで、膜厚を均一化させようとしているものであり、いずれにおいてもディスク基板のなるべく中心部分にＵＶ硬化樹脂をノズルより吐出させる動作が実行される。
【００１６】
このために、例えば図３に示した例においては、ディスクのセンターホールを閉塞するセンタープラグ１４を用意し、前記プラグをディスクのセンターホール１１ａに装着した後に、ノズル１３よりＵＶ硬化樹脂を吐出させてスピンコートし、その後に前記プラグ１４をディスクのセンターホール１１ａから取り除く操作が必要となる。したがって、前記したようなセンタープラグを扱う特別な工程が必要であり、装置自体の構成が複雑かつ高価になることは免れない。
【００１７】
この発明は、前記した従来のものの問題点に着目してなされたものであり、ＵＶ硬化樹脂を吐出させるノズル（樹脂吐出手段）に対して、前記したセンタープラグと同様な機能を果たす構成を持たせることで、従来のようなセンタープラグを扱う特別な工程を不要とした光ディスクの製造装置および製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる光ディスクの製造装置は、請求項１に記載のとおり、円盤状にして光記録領域が形成されたディスク基板に対して薄膜層を形成する光ディスクの製造装置であって、前記ディスク基板を載置した状態で回転駆動するディスクの回転駆動手段と、前記回転駆動手段に載置されたディスク基板に対して、前記薄膜層の素材となる紫外線硬化樹脂を吐出する樹脂吐出手段とが具備され、前記樹脂吐出手段は、前記ディスク基板の中央部に形成されたセンターホールを覆うカバー部材と、前記カバー部材を囲むようにして外側に位置し、前記カバー部材の外周縁との間で円環状の開口部を形成する外郭部材とにより構成され、前記回転駆動手段によりディスク基板を回転駆動させた状態で、前記樹脂吐出手段における円環状の開口部より前記紫外線硬化樹脂をディスク基板に対して吐出させるように構成した点に特徴を有する。
【００１９】
また、この発明にかかる光ディスクの製造方法は、請求項５に記載のとおり、円盤状にして光記録領域が形成されたディスク基板に対して薄膜層を形成する光ディスクの製造方法であって、前記ディスク基板の中央部に形成されたセンターホールを覆うカバー部材と、前記カバー部材を囲むようにして外側に位置し、前記カバー部材の外周縁との間で円環状の開口部を形成する外郭部材とにより構成された樹脂吐出手段が利用され、前記ディスク基板を回転駆動させた状態で、前記樹脂吐出手段における円環状の開口部より紫外線硬化樹脂をディスク基板に対して吐出させることで、ディスク基板面に紫外線硬化樹脂による樹脂層を形成させる工程が実行される点に特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明にかかる光ディスクの製造装置および製造方法について、図６および図７に断面図で示す実施の形態に基づいて説明する。なお、図６および図７に示す実施の形態は、すでに図１に基づいて説明したように、ディスク基板に形成された光記録層を覆うカバー層を形成させる場合を例にしている。
【００２１】
前記したとおり光記録層が形成されたディスク基板１１は、図６に示すようにディスクの回転駆動手段を構成するスピンスタンド２１上に装着される。なお、前記スピンスタンド２１には、その上面の回転中心位置にボス２１ａが形成されており、ディスク基板１１はそのセンターホール１１ａがボス２１ａに嵌め込まれた状態でスピンスタンド２１に装着される。
【００２２】
そして、前記スピンスタンド２１に装着されたディスク基板１１の直上には、図６に示すように前記したカバー層（薄膜層）の素材となるＵＶ硬化樹脂を吐出する樹脂吐出手段２３が配置設定される。
【００２３】
前記樹脂吐出手段２３には、前記ディスク基板１１の中央部に形成されたセンターホール１１ａを同心円状に覆うことができるカバー部材２４が具備されている。前記カバー部材２４は、ほぼ三角錐状に形成されており、その下底面には凹部２４ａが形成され、カバー部材２４が図７に示すようにディスク基板１１に当接した場合において、前記凹部２４ａは、スピンスタンド２１のボス２１ａを収容できる寸法関係に設定されている。
【００２４】
すなわち、前記凹部２４ａが形成されることで、カバー部材の周縁部下面２４ｂが前記ディスク基板１１のセンターホール１１ａよりもわずかに外側部分に当接されるように構成されている。
【００２５】
一方、前記カバー部材２４を上部から囲むようにして外郭部材２５が具備されており、この外郭部材２５には前記カバー部材２４の円錐面２４ｃに対して例えば等間隔に隙間を形成する円錐状にくり抜かれた凹面部２５ａが形成されている。これにより前記カバー部材２４の円錐面２４ｃとの間で、樹脂の導出路２６が形成されると共に、前記カバー部材の外周縁２４ｄとの間で円環状の開口部２７が形成されている。
【００２６】
符号２８は、前記カバー部材２４および外郭部材２５を支持する中間接続部材であり、この中間接続部材２８の下端部に前記カバー部材２４の上端面が取り付けられ、また中間接続部材２８の周側面に前記外郭部材２５が取り付けられている。そして、中間接続部材２８にはその軸芯部に樹脂の搬送孔２８ａが穿設されており、この搬送孔２８ａは中間接続部材２８の下端部近傍において、前記カバー部材２４と外郭部材２５との間に形成された樹脂の導出路２６に連通されている。
【００２７】
また、前記中間接続部材２８の上部には、さらに樹脂導入管２９が接続されており、この樹脂導入管２９にはその軸芯部に樹脂の導入孔２９ａが形成されている。そして、前記導入孔２９ａを介して、前記したＵＶ硬化樹脂材料が樹脂吐出手段２３に導入されるように構成されている。
【００２８】
前記した構成の樹脂吐出手段２３は、図６に示す矢印ＡおよびＢで示すようにディスク基板１１の面に対して鉛直方向に移動して、ディスク基板１１に対して接離されるように構成されている。
【００２９】
図７は、図６に示した構成の樹脂吐出手段２３が鉛直方向に垂下して、ディスク基板に対してＵＶ硬化樹脂を吐出する様子を示したものである。なお、図７においては、樹脂吐出手段２３を構成する代表的な各部材のみに図６と同一の引用符号を付けて示し、他は符号の記載を省略している。
【００３０】
図７に示す状態においては、樹脂吐出手段２３を構成するカバー部材２４がディスク基板１１に当接し、これにより樹脂吐出手段２３に形成された円環状の開口部２７がディスク基板１１のセンターホール１１ａよりもわずかに外側部分に位置するように設定される。この状態で、前記スピンスタンド２１は回転駆動され、また前記樹脂吐出手段２３もスピンスタンド２１の回転に同期して回転駆動される。この時の回転数は、３００〜１００００ｒｐｍに設定される。
【００３１】
そして、前記樹脂導入管２９よりＵＶ硬化樹脂１２ａが樹脂吐出手段２３に導入され、この結果、ＵＶ硬化樹脂１２ａは円環状に形成された開口部２７よりディスク基板１１に向かって吐出される。そして、開口部２７より周方向にほぼ均等となるように吐出されたＵＶ硬化樹脂は遠心力を受けてディスク基板１１の外周に向かって広げられるスピンコートが実行される。
【００３２】
前記したＵＶ硬化樹脂のスピンコートの実行後において、前記樹脂吐出手段２３はスピンスタンド２１に載置されたディスク基板１１より鉛直方向に退避される。そして、図には示されていないが、ＵＶ硬化樹脂がスピンコートされた状態の前記ディスク基板１１に対して紫外線が照射され、これによりディスク基板面にカバー層（薄膜層）１２を形成させることができる。
【００３３】
なお、前記した紫外線の照射により樹脂を硬化させる工程は、前記ＵＶ硬化樹脂がスピンコートされた直後において、図７に示すように前記樹脂吐出手段２３が前記ディスク基板１１に当接されている状態で実行することもできる。
【００３４】
以上、説明した実施の形態によると、ディスク基板に対してＵＶ硬化樹脂を吐出させる吐出手段２３に対して、前記した特許文献１および２に示されたようなセンタープラグと同様な機能を果たすカバー部材２４を備えた構成にされているので、従来のようなセンタープラグを扱う特別な工程を不要にすることができる。
【００３５】
また、前記カバー部材２４とカバー部材を囲むようにして外側に位置する外郭部材２５とにより円環状に形成された樹脂吐出用の開口部２７を形成した構成にされているので、ＵＶ硬化樹脂をディスク基板のセンターホールの周辺部において周方向にほぼ均等に吐出させることができる。これにより、ディスク基板の全面にわたって均一な厚さの薄膜層、すなわちカバー層をディスク基板の上面に形成させることに寄与できる。
【００３６】
なお、以上の説明はブルーレーザを利用する光ディスク（Blue Lay Disc ）において、記録層を保護する厚さ０．１ｍｍ程度のカバー層（保護層）を成形する場合を例示しているが、この発明は例えばＤＶＤ−Ｒ（Digital Versatile Disc-Recordable ）などのように２層ディスク構成における中間層を形成する場合においても、好適に採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ブルーレーザを利用する光ディスクの一部を拡大して示した断面図である。
【図２】従来のスピンコート法の例を示した模式図である。
【図３】図２に示すスピンコート法による問題点を是正する従来の方法を示した模式図である。
【図４】同じく従来の他の方法を示した模式図である。
【図５】同じく従来のさらに他の方法を示した模式図である。
【図６】この発明にかかる光ディスクの製造装置における樹脂吐出手段の構成を説明する断面図である。
【図７】同じくＵＶ硬化樹脂を吐出させてスピンコートを実行している状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１    ディスク基板
１１ａ  センターホール
１２    カバー層（薄膜層）
１２ａ  ＵＶ硬化樹脂
２１    スピンスタンド（回転駆動手段）
２１ａ  ボス
２３    樹脂吐出手段
２４    カバー部材
２４ｄ  外周縁
２５    外郭部材
２７    円環状の開口部
２８    中間接続部材
２９    樹脂導入管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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