(57)【要約】【課題】  光ディスク基板のチルトを悪化させること無く、有効に色素膜中の溶剤を除去すること。【解決手段】  溶剤を含む色素膜の形成された光ディスク基板を熱処理して、前記色素膜から前記溶剤を除去する熱処理装置において、前記光ディスク基板を保持する基板受台と、前記光ディスク基板に電磁波を照射して加熱する電磁波照射装置と、前記電磁波が前記光ディスク基板に照射されているときに、前記基板受台を高速回転させることによって、前記光ディスク基板を高速回転させる回転駆動装置とを備えていることを特徴とする光ディスク基板の熱処理装置。【選択図】  図１
2005063552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶剤を含む色素膜が形成された光ディスク基板を基板受台に保持した状態で熱処理し、前記色素膜から前記溶剤を除去する熱処理装置において、
前記光ディスク基板に電磁波を照射して加熱する電磁波照射装置と、
前記電磁波が前記光ディスク基板に照射されているときに、前記基板受台を高速回転させる回転駆動装置と、
を備えていることを特徴とする光ディスク基板の熱処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記電磁波照射装置は、赤外線を放出する赤外線ランプを備えることを特徴とする光ディスク基板の熱処理装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記電磁波照射装置は、前記光ディスク基板の材料であるポリカーボネイトの吸収効率が高く、かつ色素膜に悪影響を与えない８００ｎｍよりも波長が長い赤外線を発生することを特徴とする光ディスク基板の熱処理装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
赤外線を透過しないフィルタと、該フィルタを冷却するための冷却装置とを、前記光ディスク基板における前記電磁波の照射方向とは反対側に具備することを特徴とする光ディスク基板の熱処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
前記色素膜の形成されていない光ディスク基板の非記録領域に照射される前記赤外線を抑制するための筒状部材を備えていることを特徴とする光ディスク基板の熱処理装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記電磁波照射装置は、前記色素膜の形成されていない前記光ディスク基板の中央の非記録領域にほぼ垂直に熱風を吹き付ける熱風供給装置であることを特徴とする光ディスク基板の熱処理装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記電磁波照射装置は、前記基板受台に保持されている前記光ディスク基板に熱線を照射するヒータを具備することを特徴とする光ディスク基板の熱処理装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、
前記基板受台を、前記光ディスクが搭載される面とは反対側の面から冷却する冷却機構を備えていることを特徴とする光ディスク基板の熱処理装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、
前記回転駆動装置は、前記光ディスク基板のチルトを実質的に悪化させない遠心力が働く回転数である１０００ｒｐｍ以上で、前記光ディスク基板を回転させることを特徴とする光ディスク基板の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク基板の熱処理、特に光ディスク基板に形成された色素膜中の溶剤を除去するのに適した熱処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクのうち、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒなどの追記型光ディスクでは、記録膜として色素膜が用いられる。色素膜は、製造コストの有利さなどからスピンコート法によって、ポリカーボネート樹脂からなる透明基板に、色素を溶剤に溶解した溶液を塗布して形成されることが多い。したがって、記録膜を形成する色素には、前記透明基板を侵さない溶剤に溶解する特性を持つことが必要とされる。
【０００３】
しかし、溶剤が光ディスクの中に残留していると、特に記録膜に悪影響を及ぼし、光ディスクの品質や寿命を低下させる原因になるので、製造過程で熱処理を行って溶剤を十分に除去することが望ましい。このために、従来から色素膜の形成された段階で、光ディスク基板を熱処理することが行われている。
【０００４】
従来の熱処理装置の一例は、図９に示すように、溶剤を含む色素膜（図示せず）の形成された光ディスク基板１を数ミリ程度以上の間隔を空けて多数枚積み重ねてなるスタック５１を搬送機構５２によって搬送し、５０℃から１００℃程度の温度の雰囲気をもつ熱処理装置５３内を５〜３０分間かけて一定速度で通過させる。これによって、光ディスク基板１は加熱され、ポリカーボネート樹脂からなる透明な基板材料を含めた光ディスク基板全体を加熱して、色素膜に含まれている溶剤を蒸発させ、除去している。
【０００５】
従来の熱処理装置の他の１例は、図１０に示すように色素膜（図示せず）の形成された光ディスク基板１を複数本のスクリューねじ６１などによって数ミリ程度の間隔を空けて立てた状態で、スクリューねじ６１を回転させることによって、順次加熱室６２を５〜３０分の時間をかけてゆっくり通過させ、熱処理を行う。加熱室６２では、光ディスク基板１を立てた方向とほぼ平行な方向から５０℃から１００℃程度の温度の熱風を吹き付け、光ディスク基板１全体を加熱して色素膜中の溶剤を除去していた。
【０００６】
また、図１１に示す従来の別の熱処理装置の１例では、図９と同様に、溶剤を含む色素膜（図示せず）の形成された光ディスク基板１を数ミリ程度以上の間隔を空けて多数枚積み重ねてなるスタック５１の両側に、又は４方に赤外線パネル７１をそれぞれ配置している。赤外線パネル７１から放射される赤外線を光ディスク基板１に照射して光ディスク基板１の温度を上昇させ、色素膜中の溶剤を除去している。
【０００７】
更に、図示しないが、高温の気体をディスク基板に吹き付けて温度を急速に上昇させる急速昇温工程と、その温度を保持する工程とで、ディスク基板の熱処理を比較的短時間で行い、しかる後に冷却風を吹き付けて急速に冷却する熱処理方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３２５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図９で述べた従来の熱処理方法の場合には、常温の状態にある光ディスク基板１を熱処理装置５３で加熱して設定温度まで温度上昇させるのに時間がかかり、５０〜１００℃の範囲の熱処理温度であるので、５〜３０分の長い間中、熱処理を行わなければならない。
【０００９】
したがって、熱処理中に光ディスク基板１のポリカーボネート樹脂が徐々に軟化し、自重によって光ディスク基板１が下方向に曲がる傾向を見せ、そのチルトが悪化する。つまり、この従来装置では処理時間が非常に長くかかり、しかも光ディスク基板のチルトを悪化させるという欠点がある。
【００１０】
次に、図１０で説明した従来の熱処理方法は、光ディスク基板１の搬送中に、横から縦にし、また横にして搬送するという面倒がある。つまり、不図示のスピンコータにおいて色素膜が形成されるとき、光ディスク基板１は横向きの状態にあり、それを９０度方向転換して立てる装置が必要であり、また、熱処理後、立てた状態の光ディスク基板を再び９０度方向転換して横向きにする装置も必要であるので、装置がコストアップになり、大型化するという問題がある。
【００１１】
また、この方法も５〜３０分の長い間中、熱処理を行わなければならず、光ディスク基板は前記の従来例と同様に軟化するが、縦向きで搬送されるのでチルトの悪化は前記従来装置よりは小さい。しかし、光ディスク基板の軟化の度合いによっては、外周部分が歪んでチルトを悪化させたり、傷が付いたり、またスクリューねじに付着した汚れなどによってチルトが悪化することもあり、光ディスクの品質を低下させるという問題がある。
【００１２】
図１１で説明した従来の熱処理方法は、赤外線を放出するパネルヒータの熱容量が十分に大きいために、停電時や故障時にパネルヒータの電力が遮断されても光ディスク基板１に赤外線を照射し続け、過熱してしまうという致命的な問題があり、実現が難しい。また、それぞれの光ディスク基板１の横方向から赤外線を照射しているので、前記双方の従来例よりは熱処理時間を短くできるが、十分に短くできないので、光ディスク基板の軟化によるチルトの悪化の問題もある。
【００１３】
また、特許文献１に記載された熱処理方法も、光ディスク基板のチルトの低下を十分に抑制できず、この方法も熱処理時間を他の従来方法に比べて短くできるが、十分に短くできないという難点がある。
【００１４】
したがって、本発明は、光ディスク基板のチルトを悪化させずに、短い時間で色素膜から溶剤を除去することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の請求項１の発明は、溶剤を含む色素膜が形成された光ディスク基板を基板受台に保持した状態で熱処理し、前記色素膜から前記溶剤を除去する熱処理装置において、前記光ディスク基板に電磁波を照射して加熱する電磁波照射装置と、前記電磁波が前記光ディスク基板に照射されているときに、前記基板受台を高速回転させる回転駆動装置とを備えている光ディスク基板の熱処理装置を提供するものである。
【００１６】
本願請求項１の発明に係る装置によれば、光ディスク基板のチルトを悪化させずに、電磁波の加熱と高速回転による空気の動きとによって短い時間で色素膜から効率よく溶剤を除去できる。
【００１７】
本願の請求項２の発明は、請求項１において、前記電磁波照射装置は、赤外線を放出する赤外線ランプを備える光ディスク基板の熱処理装置を提供するものである。
【００１８】
本願の請求項２の発明に係る装置によれば、比較的安価な装置で、光ディスク基板のチルトを悪化させずに、非常に短い時間で色素膜から溶剤を除去できる。
【００１９】
本願の請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、前記電磁波照射装置は、前記光ディスク基板の材料であるポリカーボネイトの吸収効率が高く、かつ色素膜に悪影響を与えない８００ｎｍよりも波長が長い赤外線を発生する光ディスク基板の熱処理装置を提供するものである。
【００２０】
本願の請求項３の発明に係る装置によれば、色素膜から溶剤を除去するという本来の目的を達成しながら、レーザで記録と再生とを行う光ディスクの特性を低下させることはない。また、比較的安価な装置で、光ディスク基板のチルトを悪化させずに、非常に短い時間で色素膜から溶剤を効率よく除去できる。
【００２１】
本願の請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、赤外線を透過しないフィルタと、該フィルタを冷却するための冷却装置とを前記光ディスク基板の裏側に備える光ディスク基板の熱処理装置を提供するものである。
【００２２】
本願の請求項４の発明に係る装置によれば、光ディスク基板のチルトを悪化させずに、非常に短い時間で色素膜から溶剤を効率よく除去でき、さらに、レーザで記録と再生とを行う光ディスクの特性を低下させないという効果も奏する。
【００２３】
本願の請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記色素膜の形成されていない光ディスク基板の非記録領域に照射される前記赤外線を抑制するための筒状部材を備えている光ディスク基板の熱処理装置を提供するものである。
【００２４】
本願の請求項５の発明に係る装置によれば、有機色素膜の形成されていない非記録領域に赤外線がほとんど照射されないので、光ディスクを不要に温度上昇させず、チルト特性の低下を抑制できる。
【００２５】
本願の請求項６の発明は、請求項１において、前記電磁波照射装置は、前記色素膜の形成されていない前記光ディスク基板の中央の非記録領域にほぼ垂直に熱風を吹き付ける熱風供給装置である光ディスク基板の熱処理装置を提供するものである。
【００２６】
本願の請求項６の発明に係る装置によれば、基板受台に直接載っている非記録領域に熱風を吹き付けているので、光ディスクのチルト特性を低下させることなく、かつ赤外線と熱風によってより効果的に有機色素膜から溶剤を除去することができる。
【００２７】
本願の請求項７の発明は、請求項１において、前記電磁波照射装置は、前記基板受台に保持されている前記光ディスク基板に熱線を照射するヒータを備える光ディスク基板の熱処理装置を提供するものである。
【００２８】
本願の請求項７の発明に係る装置によれば、安価でかつ簡単な構成で、しかも熱的即応性の良好なヒータ装置によって、非常に効果的に有機色素膜から溶剤を除去することができる。
【００２９】
本願の請求項の発明８は、請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、前記基板受台を、前記光ディスクが搭載される面とは反対側の面から冷却する冷却機構を備えている光ディスク基板の熱処理装置を提供するものである。
【００３０】
本願の請求項８の発明に係る装置によれば、前記効果の他に、基板受台を効果的に冷却できるので、基板受台の温度上昇を抑制でき、光ディスク基板のチルト特性を低下させない。
【００３１】
本願の請求項９の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、前記回転駆動装置は、前記光ディスク基板のチルトを実質的に悪化させない遠心力が働く回転数である１０００ｒｐｍ以上で、前記光ディスク基板を回転させる光ディスク基板の熱処理装置を提供するものである。
【００３２】
本願の請求項９の発明に係る装置によれば、非常に効果的に有機色素膜から溶剤を除去できると同時に、光ディスク基板のチルト特性を悪化させない。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、光ディスク基板のチルトを悪化させること無く、有効に色素膜中の溶剤を除去できる。また、熱処理前のチルトの悪い光ディスク基板についてはそのチルトを向上させることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
先ず、光ディスク基板の熱処理装置の好ましい第１の実施例について説明する。
【実施例１】
【００３５】
図１は、本発明に係る第１の実施例である光ディスク基板の熱処理装置１００を示すであり、図１（Ａ）は部分的な横断面図を示し、図１（Ｂ）は加熱ハウスの天井部を示し、図１（Ｃ）は加熱ハウスの底部を示す。
【００３６】
この熱処理装置１００は、溶剤に色素が溶解された溶液をスピンコート法によって、ポリカーボネート樹脂又はポリオレフィン樹脂などからなる基板材料１ａに一様に形成した色素膜１ｂを有する光ディスク基板１（図２）を吸着保持する基板受台２を備えている。光ディスク基板１の中央には、色素膜１ｂが形成されていない非記録領域１ｃが設けられている。
【００３７】
この基板受台２は、光ディスク基板１における色素膜１ｂの形成されていない中央の非記録領域１ｃに相当する裏側面を吸着保持し、非記録領域１ｃでない記録領域には接触しないようになっている。基板受台２はその下側に円形状の外郭を有するつば部２ａを備える。基板受台２の下面中央には回転シャフト３の一端が固定され、その他端は回転駆動装置４に結合されている。
【００３８】
回転駆動装置４は、モータのような回転部分を持つものであり、後で詳述するが、所望以上の遠心力が得られる回転速度（単位時間当たりの回転数）、例えば１０００ｒｐｍ以上の回転速度で回転できなければならない。
【００３９】
回転駆動装置４は搬送機構５の上に搭載され、固定されている。搬送機構５は紙面の表裏方向に動き、往復運動するか、又は一方向に動く。搬送機構５のこのような動作によって、回転駆動装置４と一緒に基板受台２、それに吸着保持されている光ディスク基板１も往復運動するか、又は一方向に動く。
【００４０】
熱処理室６’を形成する加熱ハウス６は、図１から分るように上から見るとほぼ正方形で、上下に幾分長い直方体状のものからなり、四方を囲む側壁部６ａ、天井部６ｂ、底部６ｃ、中央の円筒状部材６ｄで構成される。手前の側壁部６ａの下側は開いており、光ディスク基板１と基板受台２との出入り口となる開口６ａ１を備える。
【００４１】
天井部６ｂの中央には円筒状部材６ｄが固定されており、天井部６ｂの中央は円筒状部材６ｄによる空洞６ｅで加熱ハウス６内部に通ずる。ここで、円筒状部材６ｄの外径は光ディスク基板１の非記録領域１ｃの直径とほぼ同じであり、光ディスク基板１が加熱ハウス６内に納まっている状態では、非記録領域１ｃが空洞６ｅを通して露出されることになる。
【００４２】
また、図１（Ｃ）に示すように、底部６ｃは、基板受台２が中央まで入ることのできる切り欠き部６ｃ１を有する。切り欠き部６ｃ１は基板受台２の直径よりも幾分大きいが、つば部２ａの直径よりは小さな幅を有する。したがって、光ディスク基板１を搭載した基板受台２は、底部６ｃに接することなく、切り欠き部６ｃ１を通って加熱ハウス６の中央まで進むことができ、光ディスク基板１を加熱ハウスの中央に配置することができる。
【００４３】
加熱ハウス６により形成された熱処理室６’には、その上方に赤外線を放射する赤外線ランプ７が設置されている。赤外線ランプ７は、市販のものであり、細長い管球７ａと反射率の高いミラー７ｂとからなり、一対の同じ特性の赤外線ランプ７が円筒状部材６ｄを挟んで両側に平行するように配置されている。赤外線ランプ７は環状のものであれば、更に好ましい。
【００４４】
赤外線ランプ７が発生する赤外線は電磁波の１種であり、熱作用をもつので熱線ともよばれる。赤外線の下限の波長は普通、０．７６〜０．８３μｍと言われており、一般に波長が２．５μｍ以下を近赤外線、２．５〜２５μｍを（中間）赤外線、２５μｍ以上を遠赤外線とよんでいる。
【００４５】
光ディスク基板１の色素膜１ｂから効率的に溶剤を除去するには、色素膜１ｂを温度上昇させるだけでなく、基板材料１ａも温度上昇させる必要がある。基板材料１ａがポリカーボネート樹脂からなる場合、図３に示すように、基板材料１ａの波長に対する透過率は２μｍ強の波長領域で急速に低下する、つまり吸収率が急速に上昇することが知られている。
【００４６】
したがって、ほぼ赤外線の下限の波長である８００ｎｍ以上の波長、好ましくは２μｍ程度以上の波長の赤外線を光ディスク基板１とを照射することにより、光ディスク基板１全体を急速に温度上昇させることが可能である。特に、このような波長の長い可視光にあっては光ディスク基板１の表面部分で吸収される割合が非常に高いので、このことが更に一層、色素膜１ｂから効率的に溶剤を除去する。
【００４７】
そして、この波長範囲の赤外線照射によれば、４０５ｎｍのレーザ光で記録と再生を行う光ディスクに対しても、その記録・再生特性に悪影響を与えない。
【００４８】
なお、加熱ハウス６は赤外線を反射するアルミニウム又はステンレススチール、あるいは合成樹脂材料に赤外線を反射する反射塗料又は金属膜を形成してなる材料によって構成するのが好ましい。
【００４９】
次に、図１〜図３の他に図４も用いて本発明に係る熱処理の１実施例について説明する。図示しない成型装置で成型されたディスク基板は冷却され、色素膜形成ポジションに運ばれる。色素膜形成ポジションには、スピンコート法によって色素膜をディスク基板に形成するスピンコータ３０が備えられている。スピンコータ３０は、ディスク基板３１を吸着保持するスピンヘッド３２、一端がスピンヘッド３２に固定されたスピンシャフト３３、スピンシャフト３３に連結され、これを高速で回転させる回転駆動装置３４、色素溶液の飛散を防ぐためのコーターキャップ３５、有機色素溶液をディスク基板３１に滴下するノズル装置３６からなる。
【００５０】
この色素膜形成ポジションでは、ノズル装置３６からディスク基板３１にドーナッツ状に供給された色素溶液を、高速回転、例えば４０００〜５０００ｒｐｍで高速回転させることによって、その遠心力で一様に展延させ、図２に示したように、非記録領域１ｃを除いて一様で所望の厚みの色素膜１ｂが形成された光ディスク基板１を得ることができる。
【００５１】
スピンコート法では、ディスク基板３１を高速回転させて色素膜１ｂを形成しているので、この形成過程で大部分の溶剤は色素膜から除去されており、色素膜１ｃに残留している溶剤は数％程度である。しかし、この程度の溶剤でも光ディスク基板１に残留していると、光ディスクの品質、寿命の低下を招くので、溶剤はほぼ完全に除去しなければならない。
【００５２】
次に、図２に示したように色素膜１ｂの形成された光ディスク基板１は、移載手段３７によって、スピンヘッド３２から熱処理ポジションにおける基板受台２に移される。これに伴い、搬送機構５は動作を開始し、図４で右方向に動いて光ディスク基板１を加熱ハウス６内に運び、所定位置で停止する。これと同時に、回転駆動装置４が回転駆動を開始して光ディスク基板１を高速回転させると共に、赤外線ランプ７が点灯し、前述のような波長の赤外線を高速回転している光ディスク基板１の色素膜１ｂに照射する。
【００５３】
赤外線照射による輻射熱で光ディスク基板１の基板材料１ａの表面部分が加熱され、熱伝導でその裏側まで加熱されるようになる。このことからも分かるように、表面層となる色素膜１ｂは直ぐに温度上昇を始めるので、効率よく溶剤を除去することが可能である。
【００５４】
ここで、熱処理時間は従来に比べて大幅に短くなったものの、やはり加熱によって色素膜１ｂの形成された基板材料１ａは軟化する。しかし、この実施例では光ディスク基板１を高速回転させているので、その自重による下方向の力に十分に勝る大きな遠心力が働き、光ディスク基板１のチルトを悪化させることはない。ここで、光ディスク基板１の回転数は、光ディスク基板１のチルトを実質的に悪化させない遠心力が働く回転速度である１０００ｒｐｍ以上、好ましくは３０００ｒｐｍ以上である。
【００５５】
さらに、光ディスク基板１の中央の非記録領域１ｃは、中央に配置された円筒状部材６ｄによって、ほとんど赤外線は照射されないので、温度の上昇は少なく、非記録領域１ｃは軟化しない。また、円筒状部材６ｄによって形成される空洞６ｅを通して温度の高い空気は大気中に自然に放出されるので、基板受台２の温度上昇も小さい。このことは、光ディスク基板１の回転中央部が軟化せず、安定していることによって、より一層、光ディスク基板１のチルトを悪化させないように作用し、より高品質の光ディスクを得ることができる。
【００５６】
この実施例では赤外線の照射時間は、３０秒であるので、この熱処理装置を光ディスク製造ラインに容易に組み入れることができる。また、熱処理時間が従来に比べて大幅に短いので、光ディスク基板１に与える影響が小さくなり、より品質が高く、寿命の改善された光ディスクを提供することが可能である。更に、熱処理中に光ディスクが回転するから、熱照射の均一性が得られ、効率の良い熱処理を行うことができる。
【００５７】
次に図示しないが、前記実施例の変形例について説明する。回転駆動装置４を固定し、加熱ハウス６を水平方向に移動させる構造としても良い。この場合には、加熱ハウス６の上方にレールを設け、そのレールを走行する車輪に加熱ハウス６を懸垂させて移動させるか、底部６ｃを車輪又は搬送機構で支承して走行させる構造としてもよい。
【００５８】
また、赤外線を色素膜１ｂに直接照射し、輻射熱で加熱しているので、底部６ｃを省略することが可能である。したがって、この変形例では加熱ハウス６を底部６ｃの無い構造とし、回転駆動装置４の下側に不図示の昇降機構を備え、回転駆動装置４と一緒に光ディスク基板１を加熱ハウス６の内側まで上昇させるか、あるいは加熱ハウス６を上下動させることのできる不図示の上下動機構を備え、光ディスク基板１が加熱ハウス６の内側まで入るまで加熱ハウス６を降下させるような構造としてもよい。この場合には、赤外線ランプ７と光ディスク基板１との間隔を調整できるようにしておくと好都合である。
【００５９】
この変形例では加熱ハウス６の側壁部を円筒形状にする必要がある。そして、加熱ハウス６の内径を光ディスク基板１の直径よりも幾分大きくし、赤外線ができるだけ下方向に漏れないようにするのが好ましい。
【００６０】
他の変形例としては、円筒状部材６ｄを除去し、基板受台２を冷却する機構を備えても良い。必要に応じて、光ディスク基板１の非記録領域１ｃに赤外線が照射されないように、非記録領域１ｃに対応する位置にミラーを設けてもよい。光ディスク基板１の非記録領域１ｃに、赤外線を反射する反射膜となる膜を形成してもよい。
【００６１】
実用的な変形例として、加熱ハウス６を紙面の表裏方向に長い構造とすることによって、熱処理室６’を紙面の表裏方向に長くして、光ディスク基板１が紙面の表裏方向に一定速度で必要な熱処理時間をかけて熱処理室６’を通過するようにしてもよい。この場合には、光ディスク基板の入り口と出口とが別々になり、光ディスク基板は紙面表側から裏側へ、又はその逆に一定速度で搬送される。例えば、色素膜を形成するのに必要なスピン時間に比べて熱処理時間が４倍かかる場合には、スピンナ１台について一定速度で搬送される４個の光ディスク基板を同時に処理するのに必要な長さを要する。したがって、色素膜を形成するスピンナが４台設置されている装置では、一定速度で搬送される１６個の光ディスク基板を同時に処理できる長さを有する熱処理装置となる。
【００６２】
このように紙面の表裏方向に細長い装置の場合、空洞６ｅが細長い空洞となり、その細長い空洞を挟んで二つの細長い加熱ハウス６が平行して設置される形となる。
【実施例２】
【００６３】
次に、図５によって本発明の第２の実施例である熱処理装置２００について説明する。この実施例において、図１ないし図３で用いた参照記号と同一の記号は同じ名称の部材を示すものとする。
【００６４】
図３に、赤外線の波長と色素塗布後のポリカーボネート樹脂の透過率との関係を示したが、図３によれば、波長が２μｍ以上の赤外線はポリカーボネート樹脂からなる基板材料１ａを透過する割合が低いが、波長が２μｍ以下の赤外線は基板材料１ａを透過する割合が高くなる。したがって、波長が２μｍ以下の赤外線を放出する赤外線ランプを用いる場合には、光ディスク基板１を透過する赤外線を処理することが好ましい。
【００６５】
この熱処理装置２００では、波長が２μｍ以下の赤外線による熱線、好ましくは全赤外線波長を吸収するフィルタリング材料で底部６ｃ’を構成し、光ディスク基板１を透過した赤外線を底部６ｃ’で吸収し、その底部６ｃ’を外側から冷却する構成としている。このような材料からなる底部６ｃ’の下側に、冷却気体通路８を形成するように気体通路形成部材９が備えられる。気体通路形成部材９は、基板受台２の下部分が冷却気体通路８内にあるように配置されており、冷却気体通路８を流れる冷却気体によって、底部６ｃ’と基板受台２とを冷却する。
【００６６】
また、加熱ハウス６内の熱処理室６’と基板受台２との温度上昇を抑制するために、円筒状部材６ｄの上端部に冷却用ファン装置１０を備えている。図１の熱処理装置１００では空洞６ｅを通して自然放熱を行っていたが、この熱処理装置２００では冷却用ファン装置１０を制御することによって、強制的に適当に熱処理室６’の空気を排気し、光ディスク基板１の非記録領域１ｂ、基板受台２の温度上昇を抑制する。なお、図示していないが、更に赤外線ランプ７の温度上昇をも抑制したい場合には、赤外線ランプ７の近傍又はそれよりも上方における円筒状部材６ｄの壁に適当な孔を設ければよい。
【００６７】
この実施例は、図５（Ｂ）に示すように、搬送機構５によって一定速度で熱処理装置２００を通過している期間に熱処理が行われる。図５（Ｂ）では、基板受台２と回転シャフト３と回転駆動装置４とからなるスピン機構１台だけが搬送機構５に取り付けられているが、実際は一定間隔で複数備えられ、複数の光ディスク基板１が同時に熱処理される。必要な熱処理時間は予め決められているので、製造ラインにおける搬送機構５の搬送速度に従って、熱処理装置２００の搬送方向の長さが決められる。
【００６８】
例えば、有機色素膜の必要な熱処理時間が、有機色素膜を形成するのに要する時間の２倍かかり、有機色素膜を形成するスピンコータ（図示せず）が４台設置されていると、熱処理装置２００は８枚の基板を同時に処理できる長さを有しなければならない。しかし、熱処理装置１００の場合には８台必要となるから、熱処理装置２００の方がコスト的にも、小型化の面でも有利である。
【実施例３】
【００６９】
次に、図６によって本発明の第３の実施例である熱処理装置３００について説明する。この実施例において、図１又は図５で用いた参照記号と同一の記号は同じ名称の部材を示すものとする。
【００７０】
熱処理装置３００の加熱ハウス６は、図６（Ｂ）、（Ｃ）から分かるように円筒形状のものからなる。加熱ハウス６により囲まれた熱処理室６’には、従来装置で用いられていたものと同様な電気ヒータ１１、反射板１２が備えられている。また、加熱ハウス６の外側において基板受台２を冷却するために、冷却気体を基板受台２の下面に吹き付ける冷却機構１３を具備する。基板受台２は裏側に回転シャフト２を中心とする凹み２ｂ有し、冷却機構１３からの冷却風はその凹み２ｂに吹き付けられる。その凹みによって冷却機構１３の冷却が促進されると共に、吹き付けられた冷却風は凹み部分に当たって下方に向かうので、光ディスク基板１に悪影響を与えない。
【００７１】
この実施例では、即応性の良好な（熱慣性の小さな）電気ヒータ１１を用い、電気ヒータ１１から放出される熱線である電磁波を光ディスク基板１に直接照射して加熱しており、熱処理に要する時間は前記実施例よりもかかるが、熱処理しながら光ディスク基板１を高速回転しているので、その溶剤の濃度が内部よりも濃い表面における空気は高速で移動しており、色素膜１ｂから溶剤が除去され易い。したがって、従来よりも熱処理時間を短くできる。また、前記実施例と同様に光ディスク基板１を高速回転させているので、光ディスク基板１のチルトを実質的に悪化させない大きな遠心力が働く。即応性の良好な電気ヒータ１１を用いているので、停電や故障のとき電気ヒータは短時間で冷え、光ディスク基板を過熱することはない。
【実施例４】
【００７２】
次に、図７によって本発明の第４の実施例に係る熱処理装置４００について説明を行う。図１、図５、図６で用いた参照記号と同様な記号は、同じ名称の部材を示すものとする。熱風を光ディスク基板１に吹き付けるための熱風導入部材１４は、光ディスク基板１の非記録領域１ａの直径とほぼ同程度の内径をもつ円筒状熱風導入部１４ａ、熱風を光ディスク基板１の平面に沿って放射外方向に広げるための円板部１４ｂとからなる。
【００７３】
この実施例は、高速回転している光ディスク基板１に５０〜１００℃程度の温度の熱風を秒速２ｍ程度以上の風速で光ディスク基板１の中央の非記録領域１ｃに吹き付け、その熱風を光ディスク基板１の面に沿って放射外方向に拡がらせ、光ディスク基板１を加熱するものである。
【００７４】
この実施例では、熱風が光ディスク基板１の記録領域（色素膜の形成された領域）に垂直方向から吹き付けることが無く、その記録領域の面に沿って動くので、光ディスク基板１のチルトに悪影響を及ぼすことは無い。逆に光ディスク基板１の下面に比べて上面の空気の流れが速いので、光ディスク基板１を上に持ち上げるような弱い力が働き、好都合である。
【００７５】
この実施例では、図示していないが、熱風を加熱ハウス６を通して循環して再加熱することによって、効率よく高温の熱風を得ることができる。基板受台２は冷却機構１３によって冷却される。
【００７６】
なお、熱処理装置３００、４００では、冷却を行わないと、基板受台２の温度上昇が著しく、光ディスク基板１に悪影響を及ぼすので、基板受台２の下方向から冷却する例を述べたが、光ディスク基板１を次の工程に受け渡してから新たなディスク基板を受け取るまでの光ディスク基板１を保持していない期間に、冷却することは有効である。また、冷却時間を確保するために別の基板受台を備え、交互に光ディスク基板を保持して熱処理し、光ディスク基板を保持していない片方の基板受台を冷却することは、冷却面からは有効である。
【実施例５】
【００７７】
次に、図８によって本発明の第５の実施例について説明する。この熱処理装置５００は、図１で示したような構造の加熱ハウス６の外側を断熱材からなる通風路形成部１５で覆った形のものである。通風路形成部１５はかまぼこ形のものであり、加熱ハウス６の外壁と通風路形成部１５との間には通風路１６が介在している。通風路形成部１５の長手方向、つまり紙面の表裏方向で両側から気流を供給する気流供給口１７、１８が設けられている。通風路形成部１５の下側には、気体通路形成部材９と温度上昇した気流を導くための通路１９を形成する第２の通風路形成部２０を備える。
【００７８】
この実施例では、加熱ハウス６を構成する四方を囲む側壁部６ａ、天井部６ｂ、中央の円筒状部材６ｄはステンレススチール又はアルミニウム材料のような熱伝導が良好な金属材料からなり、その内側は赤外線ランプ７からの赤外線を反射する鏡面に近い面を有し、外側は放熱を良好なものにするために、放熱フィンの役割を果たす凹凸のある面が好ましい。
【００７９】
加熱ハウス６は、その内面が赤外線ランプ７を反射する鏡面からなっていても、赤外線により加熱され、温度が上昇する。したがって、この実施例では気流供給口１７、１８から導入した気流で加熱ハウス６の外壁を冷却し、その気流が中央の円筒状部材６ｄを通って光ディスク基板１に当たる。この気流は、加熱ハウス６の外壁と円筒状部材６ｄとを通る過程で、それらを冷却することによってかなり温度が上昇した風となる。その風の温度は、好ましくは６０℃以上になるように、気流供給口１７、１８から導入される気流の風量、通風路１６の幅、長さが決められる。
【００８０】
したがって、加熱ハウス６内に搬送されてきた光ディスク基板１は低速回転することにより、赤外線ランプ７からの赤外線が光ディスク基板１の全面に均一に照射される。また、前述したようにかなり温度上昇した風が光ディスク基板１に当たることになり、光ディスク基板１は、温度上昇によって乾燥した風によっても暖められるので、急速に温度が上昇し、色素膜の乾燥が行われる。温度が上昇し、光ディスク基板１が軟化を始める前後で、回転駆動装置４が光ディスク基板１を高速回転させ、遠心力を増大し、軟化する光ディスク基板１を水平方向に引っ張る力を与える。これによって、光ディスクのチルトが悪化するのを防ぐ。
【００８１】
また、工程によっては、成型機から取り出され、冷却され、色素膜を形成する段階でチルトが悪化する光ディスク基板もあるが、本発明を適用すれば、熱処理中に軟化された光ディスク基板を高速回転させて大きな遠心力を働かせているので、逆にチルトを改善することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の１実施例である光ディスク基板の熱処理装置１００を示す図である。
【図２】光ディスク基板を説明するための図面である。
【図３】赤外線の波長とポリカーボネートの透過率との関係を示す図である。
【図４】本発明を説明するための製造工程における一部分を示す図である。
【図５】本発明の別の１実施例である光ディスク基板の熱処理装置２００を示す図である。
【図６】本発明の別の１実施例である光ディスク基板の熱処理装置３００を示す図である。
【図７】本発明の別の１実施例である光ディスク基板の熱処理装置４００を示す図である。
【図８】本発明の別の１実施例である光ディスク基板の熱処理装置５００を示す図である。
【図９】従来の光ディスク基板の熱処理装置を説明するための図である。
【図１０】従来の別の光ディスク基板の熱処理装置を説明するための図である。
【図１１】従来の別の光ディスク基板の熱処理装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８３】
１…光ディスク基板、
１ａ…基板材料、
１ｂ…色素膜、
２…基板受台、
３…回転シャフト、
４…回転駆動装置、
５…搬送機構、
６…加熱ハウス、
７…赤外線ランプ、
８…冷却気体通路、
９…気体通路形成部材、
１０…冷却用ファン装置、
１１…電気ヒータ、
１２…反射板、
１３…冷却機構、
１４…熱風導入部材、
１５…通風路形成部、
１６…通風路、
１７…冷却風供給口、
１８…冷却風供給口、
１９…気体通路形成部材、
２０…通風路形成部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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