KR100263889B1 - A cooling apparatus for substrate of optical disk - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cooling device for an optical disk substrate is provided to uniformly cool an injection molded optical disk substrate in a short time for preventing deformation. CONSTITUTION: An optical disk substrate(D) is withdrawn from an injector for being transferred to a roulette table(30). The substrate is installed on a rotating plate(31) by inserting an installing rod(31a) of the rotating plate to a central hole(H) of the substrate. The rotating plate is rotated by a spindle motor(34) while rotating the roulette table by a motor(33). An air blowing machine(32) at an upper direction of the roulette table sprays air(A) for cooling the optical disk substrate. Herein, the substrate is rotated by the rotating table for supplying the air to entire surface of the substrate. Therefore, the substrate is uniformly cooled in a short time.

Description

광디스크 기판 냉각장치Optical Disc Substrate Cooling System

본 발명은 광디스크 기판 냉각장치에 관한 것으로서, 특히 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 구조 개선된 광디스크 기판 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical disk substrate cooling apparatus, and more particularly, to an optical disk substrate cooling apparatus having an improved structure to improve cooling efficiency.

최근 DVD와 같은 광디스크의 개발추세는, 고해상도 텔레비젼(high definition television)급의 영상을 기록할 수 있도록 하기 위해 그 기록용량을 고용량화하는 방향으로 이루어지고 있다. 이를 위해서는 파장이 작은 기록/재생용 레이저를 사용하고, 광디스크의 트랙 피치를 줄임으로써, 광디스크상의 기록밀도를 높여야 한다. 통상 편면 15GB(기가바이트) 용량을 가진 두께 0.6mm의 고밀도 광디스크를 제조하기 위해서는 트랙피치 0.4㎛, 최소 피트 깊이 0.35㎛∼0.4㎛의 조밀한 트랙 및 피트 배열구조가 요구된다. 따라서 이와 같이 조밀한 배열구조를 가진 광디스크 기판을 사출 성형으로 제조하기 위해서는, 원판으로부터 트랙 및 피트의 전사가 잘 되도록 약 130℃ 이상의 고온 사출 성형 작업을 수행해야 한다. 이는 일반 CD의 사출 작업이 약 110℃ 정도에서 이루어지는 것에 비해 상당히 높은 온도에 해당되며, 이에 따라 사출물의 유동성이 향상되어, 상기와 같이 조밀한 트랙 및 피트의 모양도 잘 전사되도록 하는 것이다.In recent years, the development trend of optical discs such as DVDs has been made in the direction of increasing the recording capacity in order to be able to record high definition television-class video. For this purpose, a recording / reproducing laser having a small wavelength is used, and the recording pitch on the optical disc must be increased by reducing the track pitch of the optical disc. In order to manufacture a high-density optical disc of 0.6 mm thickness having a capacity of 15 GB (gigabyte) on one side, a dense track and pit arrangement structure with a track pitch of 0.4 mu m and a minimum pit depth of 0.35 mu m to 0.4 mu m is required. Therefore, in order to manufacture the optical disk substrate having such a compact arrangement by injection molding, it is necessary to perform a high temperature injection molding operation of about 130 ° C. or more so that the transfer of the track and the pit from the original is well performed. This corresponds to a considerably high temperature compared to the general CD injection operation at about 110 ° C, thereby improving the fluidity of the injection, so that the shape of the dense track and pit as described above is well transferred.

도 1은 일반적인 광디스크 기판 사출 성형 장치를 개략적으로 보인 평면도이다. 도시된 바와 같이 광디스크 기판 사출 성형 장치에는, 광디스크 기판을 사출하는 사출기(11)와, 그 사출기(11)로부터 사출성형된 광디스크 기판을 취출하는 취출기(12) 및, 취출된 광디스크 기판을 적치하는 룰렛 테이블(13)이 구비되어 있다. 따라서 상기 사출기(11)에서 고온 사출된 광디스크 기판은, 상기 취출기(12)에 의해 취출된 후 상기 룰렛 테이블(13)에 적치되어 서서히 공냉된다.1 is a plan view schematically showing a typical optical disk substrate injection molding apparatus. As shown, the optical disc substrate injection molding apparatus includes an injection machine 11 for injecting an optical disc substrate, an ejector 12 for taking out the injection molded optical disc substrate from the injection machine 11, and a stacked optical disc substrate. The roulette table 13 is provided. Therefore, the optical disk substrate injected at a high temperature from the injection machine 11 is taken out by the take-out machine 12 and then placed on the roulette table 13 and gradually cooled by air.

그런데 상기한 고밀도 광디스크 기판은 상술한 바와 같이 130℃를 넘는 고온에서 사출되기 때문에, 상기와 같이 공기중에서 서서히 냉각시킬 경우, 사출시 형성된 내부응력이 서서히 풀리면서 광디스크 기판이 변형될 가능성이 높다. 즉, 광디스크 기판의 X,Y,Z축 방향으로의 평탄도가 뒤틀리게 되어 광디스크의 재생정도를 악화시킬 소지가 있는 것이다. 뿐만 아니라 이와 같은 공냉 방식은 냉각속도가 매우 느리기 때문에 전체 공정 진행을 지연시키는 원인이 된다.However, since the high-density optical disk substrate is injected at a high temperature above 130 ° C as described above, when cooled slowly in the air as described above, there is a high possibility that the optical disk substrate is deformed while the internal stress formed during the injection is gradually released. In other words, the flatness of the optical disc substrate in the X, Y, and Z axis directions is distorted, which may deteriorate the playability of the optical disc. In addition, such an air cooling method causes a delay in the overall process because the cooling rate is very slow.

한편, 이를 개선하기 위해 도 2에 도시된 바와 같은 냉각장치가 제안된 바 있다. 즉, 사출이 완료된 복수매의 광디스크 기판(D)을 카트리지(21)에 수납한 후, 다음 공정을 위해 콘베이어(22) 상을 이동하는 동안 소정 에어 블로잉 머신(23)으로 에어(A)를 불어줌으로써 그 온도를 빠르게 냉각시키고자 한 것이다. 그러나 이와 같은 냉각 방식에 따르면 광디스크 기판(D)이 일정 방향만 즉, 에어(A)와 직접 접촉되는 부분만 냉각되기 때문에, 한 기판 내에서 온도 편차가 발생되어 그에 따른 뒤틀림이 다시 발생될 가능성이 있다.On the other hand, a cooling device as shown in Figure 2 has been proposed to improve this. That is, after storing the plurality of optical disk substrates (D) in which the injection is completed in the cartridge 21, the air A is blown by the predetermined air blowing machine 23 while moving on the conveyor 22 for the next process. To cool the temperature rapidly. However, according to such a cooling method, since the optical disk substrate D is cooled only in a predetermined direction, that is, only a portion in direct contact with the air A, there is a possibility that a temperature deviation occurs in one substrate and distortion thereof is caused again. have.

따라서 사출기(11)에서 성형이 완료된 후 취출된 광디스크 기판을 빠른 시간 내에 고르게 냉각시킬 수 있는 냉각장치가 요구되고 있다.Therefore, there is a need for a cooling device capable of evenly cooling the optical disk substrate taken out after the molding is completed in the injection molding machine 11.

본 발명은 상기의 점을 감안하여 창출된 것으로서, 사출 성형된 광디스크 기판을 단시간 내에 고르게 냉각시킴으로써 변형을 억제할 수 있도록 개선된 광디스크 기판 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above point, and an object thereof is to provide an improved optical disk substrate cooling apparatus capable of suppressing deformation by uniformly cooling the injection-molded optical disk substrate in a short time.

도 1은 일반적인 광디스크 기판 사출 성형 장치를 개략적으로 보인 평면도,1 is a plan view schematically showing a typical optical disk substrate injection molding apparatus;

도 2는 종래의 광디스크 기판 냉각장치를 보인 도면,2 is a view showing a conventional optical disk substrate cooling apparatus,

도 3은 본 발명에 따른 광디스크 기판 냉각장치가 채용된 사출 성형 장치를 보인 평면도,3 is a plan view showing an injection molding apparatus employing an optical disk substrate cooling apparatus according to the present invention;

도 4는 도 3에 도시된 광디스크 기판 냉각장치를 발췌하여 도시한 도면.4 is a view showing an extract of the optical disk substrate cooling apparatus shown in FIG.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

11...사출기 12...취출기11 ... Injector 12 ... Ejector

30...룰렛 테이블 31...회전플레이트30 ... roulette table 31 ... rotating plate

31a...장착봉 32...에어 블로잉 머신31a ... mounting rod 32 ... air blowing machine

33...모터 34...스핀들모터33 ... motor 34 ... spindle motor

D...광디스크 기판 H...중앙홀D ... optical disk board H ... center hole

D'...스택 링(stack ring)D '... stack ring

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광디스크 기판 냉각장치는, 소정 구동원에 의해 회전되는 룰렛 테이블; 상기 룰렛 테이블에 회전가능하게 설치되며, 그 위에 복수매의 광디스크 기판이 장착되는 회전플레이트; 상기 회전플레이트를 회전구동시키는 스핀들모터; 및, 상기 회전플레이트에 장착된 광디스크 기판의 수평면에 대해 소정 각도 상방에서 에어를 분사하는 에어 블로잉 머신;을 포함하는 것을 특징으로 한다.An optical disk substrate cooling apparatus of the present invention for achieving the above object comprises a roulette table rotated by a predetermined drive source; A rotatable plate rotatably installed on the roulette table, on which a plurality of optical disk substrates are mounted; A spindle motor for rotating the rotating plate; And an air blowing machine for injecting air from a predetermined angle upward with respect to a horizontal plane of the optical disk substrate mounted on the rotating plate.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 광디스크 기판 냉각장치가 채용된 사출 성형 장치를 보인 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 광디스크 기판 냉각장치를 발췌하여 나타낸 사시도이다. 그리고 도 3에서 전술한 도 1과 동일한 참조부호는 동일부재를 나타낸다.3 is a plan view showing an injection molding apparatus employing an optical disk substrate cooling apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing an optical disk substrate cooling apparatus shown in FIG. In FIG. 3, the same reference numerals as used in FIG. 1 denote the same members.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 광디스크 기판 냉각장치는, 모터(33)에 의해 회전되는 룰렛 테이블(30)과, 상기 룰렛 테이블(30)에 회전가능하게 설치되며 복수매의 광디스크 기판(D)이 장착될 수 있도록 그 중심부에 상기 광디스크 기판(D)의 중앙홀(H)에 끼워지는 장착봉(31a)이 마련된 복수개의 회전플레이트(31)와, 상기 복수개의 회전플레이트(31)를 각각 회전구동시키는 복수개의 스핀들모터(34) 및, 상기 각 회전플레이트(31)에 장착된 광디스크 기판(D)에 에어(A)를 분사하는 에어 블로잉 머신(32)으로 구성된다. 여기서 상기 에어 블로잉 머신(32)은, 광디스크 기판(D)에 불순 입자가 혼입되어 달라붙지 않도록 하기 위해, 정전(靜電) 에어 블로워를 채용하는 것이 바람직하며, 그 분사각도(θ)는 상기 광디스크 기판(D)의 수평면에 대해 상방 50°∼90°각도로 분사되도록 배치하는 것이 냉각효율면에서 바람직하다. 도면의 참조부호 D'는 상기 광디스크 기판(D)이 순차적으로 적치될 때 상하에 위치되는 광디스크 기판(D)간의 수평면이 서로 밀착되지 않도록 사출 성형시에 형성되는 스택 링(stack ring)을 나타낸다.Referring to the drawings, the optical disk substrate cooling apparatus according to the present invention includes a roulette table 30 rotated by a motor 33 and a plurality of optical disk substrates D rotatably installed on the roulette table 30. Rotate the plurality of rotating plates 31 and the plurality of rotating plates 31 provided with mounting rods 31a fitted in the central hole H of the optical disk substrate D at the center thereof, respectively. A plurality of spindle motors 34 to drive, and an air blowing machine 32 for injecting air (A) to the optical disk substrate (D) mounted to each of the rotating plate (31). Here, the air blowing machine 32 preferably employs an electrostatic air blower in order to prevent impurities from admixing and sticking to the optical disk substrate D, and the ejection angle θ is the optical disk substrate. It is preferable to arrange | position so that it may spray at an angle of 50 degrees-90 degrees upward with respect to the horizontal surface of (D). Reference numeral D 'in the drawing denotes a stack ring formed during injection molding so that the horizontal planes between the optical disk substrates D positioned above and below the optical disk substrates D are sequentially stacked.

상기 구성에 있어서, 사출기(11)에서 사출 성형이 완료된 광디스크 기판(D)은 취출기(12)에 의해 취출된 후 룰렛 테이블(30)로 이송된다. 이와 같이 이송된 광디스크 기판(D)은 상기 룰렛 테이블(30) 상에 회전가능하게 설치된 복수의 회전플레이트(31) 중 어느 하나에 장착되는데, 이때 그 광디스크 기판(D)의 중앙홀(H)이 상기 장착봉(31a)에 끼워짐으로써 회전플레이트(31)상에 순착적으로 적치된다. 그리고 상기 각 회전플레이트(31)는 스핀들모터(34)에 의해 회전하게 되며, 상기 룰렛 테이블(30) 자체도 모터(33)에 의해 주기적으로 회전한다. 이 상태에서 상기 룰렛 테이블(30)의 상방에 설치된 에어 블로잉 머신(32)으로부터 에어(A)가 분사되어, 상기 회전테이블(31)에 장착된 광디스크 기판(D)을 냉각시키게 된다. 이때 상기 광디스크 기판(D)은 상기 회전테이블(31)의 회전에 의해 같이 돌아가고 있기 때문에, 상기와 같이 분사되는 에어를 그 전면에 걸쳐서 고르게 받음으로써, 냉각시 온도 편차는 거의 발생되지 않는다. 그리고 일정 시간 동안 한 회전플레이트(31)에 대해 에어가 충분히 분사되면, 상기 룰렛 테이블(30)이 소정 각도 회전하여, 다음 회전플레이트(31)가 에어를 집중적으로 받도록 한다. 이렇게 냉각된 광디스크 기판(D)은 빠른 시간내에 그 전면에 걸쳐 고르게 냉각이 되기 때문에, 냉각이 완료된 후에 X,Y,Z축 방향으로의 변형이 억제된다.In the above configuration, the optical disk substrate D having the injection molding completed in the injection molding machine 11 is taken out by the takeout machine 12 and then transferred to the roulette table 30. The optical disk substrate D transferred as described above is mounted on any one of the plurality of rotation plates 31 rotatably installed on the roulette table 30, wherein the central hole H of the optical disk substrate D is By being fitted to the mounting rod 31a, it is deposited on the rotating plate 31 in a pure manner. Each of the rotating plates 31 is rotated by the spindle motor 34, and the roulette table 30 itself is also periodically rotated by the motor 33. In this state, air A is ejected from the air blowing machine 32 provided above the roulette table 30 to cool the optical disk substrate D mounted on the rotary table 31. At this time, since the optical disk substrate (D) is rotated together by the rotation of the rotary table 31, by receiving the air injected as described above evenly over the entire surface, the temperature variation during cooling is hardly generated. When the air is sufficiently injected for one rotation plate 31 for a predetermined time, the roulette table 30 is rotated by a predetermined angle, so that the next rotation plate 31 receives air intensively. Since the optical disk substrate D thus cooled is cooled evenly over its entire surface within a short time, deformation in the X, Y, and Z axis directions is suppressed after the cooling is completed.

이와 같이 본 발명의 광디스크 기판 냉각장치에 의해 냉각된 시편과, 도 2에 도시된 종래의 냉각장치에 의해 냉각된 시편과의 특성 비교를 하기의 표 1에 나타내었다.Thus, the characteristics of the specimen cooled by the optical disk substrate cooling apparatus of the present invention and the specimen cooled by the conventional cooling apparatus shown in FIG. 2 are shown in Table 1 below.

시편Psalter 트랙 피치Track pitch Z축 변형량Z-axis deformation Y축 변형량Y-axis strain X축 변형량X-axis strain 지터에러Jitter error 비교 시편Comparative specimen 0.4㎛0.4 μm 150㎛150 μm ±0.25°± 0.25 ° ±0.5°± 0.5 ° 10∼12%10 to 12% 본발명 시편Invention Psalms 0.4㎛0.4 μm 75㎛75 μm ±0.15°± 0.15 ° ±0.3°± 0.3 ° 8∼10%8 to 10%

여기서 Z축 변형량은 광디스크 기판이 수평면에 대해 어느 정도 휘어져 올라왔는가를 측정한 것이고, X축변형량은 광디스크의 반경방향 즉, 내경측에서 외경측을 향해 광디스크가 어느 정도 기울어져 있는가를, 또한 Y축 변형량은 광디스크 수평면 상에서 X축과 수직되는 방향으로 어느 정도 기울어져 있는가를 측정한 것이다. 상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 냉각장치에 의해 냉각된 광디스크 기판의 경우가 각 방향에 대해 변형이 억제되었음을 알 수 있다. 따라서 이와 같이 변형이 적어짐에 따라 신호의 재생시 지터에러(jitter error)도 감소하게 되어, 재생 신뢰성도 향상됨을 알 수 있다.Here, the Z-axis deformation amount is a measure of how much the optical disc substrate is bent up with respect to the horizontal plane, and the X-axis deformation amount is how much the optical disc is inclined from the radial direction, that is, the inner diameter side to the outer diameter side, and the Y axis deformation amount. Is a measure of the degree of inclination in the direction perpendicular to the X axis on the optical disk horizontal plane. As can be seen from Table 1, in the case of the optical disk substrate cooled by the cooling apparatus of the present invention, it can be seen that deformation is suppressed in each direction. Accordingly, it can be seen that as the distortion is reduced, jitter errors during signal reproduction are also reduced, thereby improving reproduction reliability.

따라서 광디스크 기판의 냉각을 균일하게 수행함으로써, 기판의 변형을 억제하고 재생신뢰도를 향상시킬 수 있다.Therefore, by uniformly cooling the optical disk substrate, deformation of the substrate can be suppressed and reproduction reliability can be improved.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 광디스크 기판 냉각장치는, 사출성형된 광디스크 기판의 냉각을 균일하게 수행함으로써 기판의 변형을 억제하고, 그에 따라 재생 신뢰도를 향상시킬 수 있는 이점을 가진다.As described above, the optical disk substrate cooling apparatus according to the present invention has the advantage of suppressing deformation of the substrate by uniformly cooling the injection-molded optical disk substrate and thereby improving reproduction reliability.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.It is to be understood that the invention is not limited to that described above and illustrated in the drawings, and that more modifications and variations are possible within the scope of the following claims.

Claims (4)

소정 구동원에 의해 회전되는 룰렛 테이블;A roulette table rotated by a predetermined drive source; 상기 룰렛 테이블에 회전가능하게 설치되며, 그 위에 복수매의 광디스크 기판이 장착되는 회전플레이트;A rotatable plate rotatably installed on the roulette table, on which a plurality of optical disk substrates are mounted; 상기 회전플레이트를 회전구동시키는 스핀들모터; 및,A spindle motor for rotating the rotating plate; And, 상기 회전플레이트에 장착된 광디스크 기판의 수평면에 대해 소정 각도 상방에서 에어를 분사하는 에어 블로잉 머신;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 기판 냉각장치.And an air blowing machine for injecting air from a predetermined angle upward with respect to a horizontal plane of the optical disc substrate mounted on the rotating plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전플레이트의 중심부에는 상기 광디스크 기판의 중앙홀에 삽입되어 그 광디스크 기판을 지지하기 위한 장착봉이 설치된 것을 특징으로 하는 광디스크 기판 냉각장치.And a mounting rod inserted into a central hole of the optical disk substrate to support the optical disk substrate at a central portion of the rotating plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에어 블로잉 머신의 에어 분사각도는 상기 기판의 수평면에 대해 50°∼90°인 것을 특징으로 하는 광디스크 기판 냉각장치.And an air blowing angle of the air blowing machine is 50 ° to 90 ° with respect to the horizontal plane of the substrate. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 에어 블로잉 머신은 정전(靜電) 에어 블로워인 것을 특징으로 하는 광디스크 기판 냉각장치.And said air blowing machine is an electrostatic air blower.
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