JP2000507515A - ディスク素子を一緒に接着するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は二つのディスク素子（１２，１４）を一緒に接着するための方法及び装置に関する。二つのディスク素子は互いに対して同軸に一緒にもたらされてディスク素子間に間隙（４６）を形成する。間隙（４６）の内部領域では、液体接着剤は二つのディスク素子（１２，１４）の向き合う側と実質的に同時に接触するように適用される。次いでディスク素子は互いに向かってもたらされ、ディスク素子間に均一な接着剤層を達成する。装置は各ディスク素子のための下部及び上部ホルダー（３０，３２）、及び間隙（４６）の内部領域に液体接着剤を適用する手段（５４）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 ディスク素子を一緒に接着するための方法及び装置 本発明は二つのディスク素子、特にデジタルオーディオ、ビデオ又はコンピュ ーターディスク（例えばデジタルビデオディスク（ＤＶＤ））のための基板を一 緒に接着する方法に関する。 １以上の情報層を有する、あるタイプのデータ記憶ディスク（例えばいわゆる ＤＶＤ）を製造するとき、０．６ｍｍの厚さのポリカーボネートの二つの基板デ ィスクは通常ディスクを接合する接着層に隣接する情報層を伴って一緒に接着さ れる。 一つの提案された接着方法では、接着剤は印刷法（例えばスクリーン印刷）に よってディスクの一つに適用され、その後ディスクは一緒に接合される。この方 法は接着剤を浪費せず、適用を極めて迅速に行うことができる。しかしながら、 ディスクが一緒にされるときに空気封入の危険があり、また万一スクリーン印刷 ブランケットが破断するときに印刷システムが故障する危険がある。 二つのディスク素子を接合するための二重接着テープを使用する方法も提案さ れているが、この方法は空気封入を生じ、信頼できない強度及び熱安定性の接合 部を与える。この方法は、ディスク素子の両方が情報層を有し、これらの層がデ ィスク素子間の接合層を通して正確な屈折で通らなければならないレーザーによ って読まれることになる、タイプ“ＳＤ９”のＤＶＤのために使用することがで きない。 本発明の目的はディスク間の接着剤層における空気封入の発生を防止する接着 法を提供することである。 この目的のため、本発明の方法は下記工程を特徴とする： ａ）間隙がディスク素子間に残るような方法で二つのディスク素子を互いに一 緒に同軸にもたらす； ｂ）液体接着剤が二つのディスク素子の向き合う側と同時に実質的に接触する ような方法で液体接着剤を間隙の内部領域に適用する；及び ｃ）ディスク素子間の接着剤の良く規定された、均一な充填を達成するために ディスク素子を互いに向かうようにもたらす。 良好な毛管充填特性を有する容易に流動する接着剤を用いて対抗する間隙表面 を同時又は実質的に同時に湿潤することは適用された接着剤が空気封入を形成す ることなしにディスク素子の外部及び内部周囲限定縁間の全体の表面にわたって 流動及び均一分散するための本質的な必須条件であることを見出した。なぜなら ばディスク素子は重力の助けだけで互いに向かうようにもたらされ、接着剤の毛 管力によって“一緒に吸引される”からである。このようにして空気封入のない 極めて均一で均質な接着剤層がディスクを一緒に強制的に押しつけることなく得 ることができる。 ディスク素子は接着剤の適用中互いに平面平行状態に維持することができ、あ るいはそれらは接着剤の適用中半径方向に末広になる間隙がディスク素子の少な くとも一つの半径方向外側区域の間に形成されるような方法で互いに対して保持 することができる。 末広になる間隙はディスク素子の一つ又は両方を互いから凸状に弯曲すること によって、好ましくは間隙から離れて面するディスク素子の側上に減圧を作るこ とによって達成することができる。 接着剤は好ましくはディスク素子の同時回転中間隙中に挿入可能なノズルを介 する注入によって適用され、それによって互いに密着する環状接着剤ストリング をディスク素子間の間隙中にいっぱいに伸ばすことができる。 接着剤ストリングの適用後、ノズルは引っ込められ、二つのディスク素子はそ れぞれ少なくとも１／２回転、好ましくは１／２回転から１回転まで反対方向に 個々に回転され、かくして接着剤ストリングの円周方向の分散におけるいかなる 不均一も接着剤中に剪断効果を生み出すディスク素子によって均一にすることが できる。結果として、接着剤の均質かつ均一な環を生じる。それは続く工程にお いて接着剤のディスク表面全体にわたる均一な分散のための本質的な必須条件で ある。 また、本発明は上記タイプのディスク素子を一緒に接着するための装置に関し 、前記装置は一つのディスク素子を担持するための下部ホルダー、ディスク素子 間の間隙を形成するために下部ディスク素子に対して同軸関係で他のディスク素 子を担持するための上部ホルダー、及び間隙の内部領域に液体接着剤を適用する ための手段を含む。 ディスク素子間の接着剤適用手段の挿入を容易にするように末広になる間隙を 作るために、ディスク素子に面する実質的に凸状の表面を有することができる一 つのホルダーがある。この凸状表面はディスク素子及び封止素子とともに減圧に 供されうる空間を規定することを意図する。あるいは、ホルダーはディスク素子 を平面平行に保持するように配置することができる。 接着剤を適用するための手段は接着剤の流れがディスク素子の向き合う表面に 実質的に同時に当たるような方法で間隙中に接着剤の流れを向けるように配置さ れたノズルを含む。ノズルはその開口が間隙の内部の向き合う間隙表面に近くな るように間隙中に挿入可能でありかつ間隙から取出可能である。 間隙中に接着剤の連続的な環状ストリングを与えるために、ホルダーは回転可 能である。 ホルダーの一つだけが接着剤導入間隙を作るために組合されるディスク素子を 弯曲するように配置される場合には、平面ディスク担持表面を有する下部ホルダ ーを作ることが好ましい。 本発明は添付図面を参照して以下により詳細に記載されるだろう。 図１は“ＳＤ９”タイプのいわゆるＤＶＤの拡大断面図を示す。 図２は両ディスク基板が弯曲されて接着剤導入間隙を形成する、ＤＶＤ基板を 一緒に接着するための本発明による装置の概略的断面図を示す。 図３はディスク素子が平坦にされ、接着剤の均質層がその間に形成されている 、接着剤の注入後の工程における図２の装置を示す。 図４は一つだけのホルダーがその組合されるディスク素子を弯曲し、接着剤導 入間隙を形成する、本発明による装置の別の態様を示す。 図５はディスク素子が接着剤の毛管力及び重力によって接合されるときの図４ の装置を示す。 図６はディスク素子が接着剤適用中に分離された平面平行関係で維持され、そ れによって接着剤が内部からディスク素子間の間隙中に半径方向に挿入可能な接 着剤導入ノズルによって導入される、本発明による装置の別の態様を示す。 図７は上部ディスク素子が下部ディスク素子に接合されてディスク素子間に均 質な接着剤層を形成した後にそのホルダーからはずれるときの、接着剤の導入後 の工程の図６の装置を示す。 図１はＣＤフォーマットのデジタルデータ記憶ディスク、即ちいわゆる“ＳＤ ９”と称されるタイプのデジタルビデオディスク１０を概略的に示す。かかるデ ィスク１０は二つのディスク基板１２，１４を含み、それぞれは０．６ｍｍの厚 さ及び約１２０ｍｍの直径を有し、ポリカーボネートの如き透明プラスチック材 料から作られている。各ディスク基板１２，１４はそれぞれ約０．１μｍの深さ を有する短い２０及び長い２２くぼみを含む情報層１６，１８を向き合う側上に それぞれ持つ。下部ディスク基板１２上の情報層１６はレーザー光に対して半反 射する例えばＡｌ，Ａｕ又はＳｉＮの層で被覆され、一方上部ディスク基板１４ 上の情報層１８は完全に反射するように作られている。二つのディスク基板１２ ，１４は薄い接着剤層２４（１４−７０μｍ）によって一緒に接合される。その 屈折率はレーザー光が上部情報層１８を読みとるときにいかなる反射エラーも避 けるために基板（ポリカーボネート）の反射率に対して相補的にされるべきであ る。図１では、レーザービーム２６は下部半反射層１６上に集束されるように示 されている。 図１に示されたような二重情報層を有するＤＶＤ１０に対しては、接着剤層２ ４は情報層１８上のレーザー光の平穏な集束を与えるために均質でありかつ空気 封入が全くないことが最も重要である。しかしながら、この問題は上部ディスク 基板が完全に情報のないディスクであることができる（即ち単一の下部の完全に 反射する層だけが読まれる）単一層ＤＶＤ（“ＳＤ５”）では重大ではない。 図２は二つのディスク基板１２，１４を一緒に接着するための本発明による装 置２８を概略的に示す。装置２８は下部基板ホルダー３０及び上部基板ホルダー ３２を含み、それらは中央シャフト３４の周囲で回転可能である。ホルダー３０ ，３２は実質的に同じであってもよく、各々がそれぞれ外部及び内部封止環３６ 及び３８を有し、厚いハブ部分４０及び薄い周囲部分４２で形成されてホルダー ３０，３２の間に半径方向に外側に末広になる空間４４（図３）を作り、図２に 示されたように接着剤の適用のために凸状に弯曲された状態でディスク基板１２ ，１４を保持することができる。 接着剤の導入のための中間の半径方向に外側に末広になる間隙４６を形成する ために凸状に弯曲された状態で各ディスク素子１２，１４をしっかり保持する目 的のため、ホルダー３０，３２のそれぞれはその外部及び内部封止環３６，３８ の間に表面区域を有し、その間とディスク素子とで減圧源（図示せず）と連通す る空間４８を形成する。各ホルダー３０，３２上にディスク基板１２，１４を置 き、減圧源（図示せず）を接続した後、基板は図２に示された形状又はそれと同 様の形状に弯曲されることができ、かくして接着剤小出しノズル５０を間隙４６ の外側の最も広い部分に挿入して流動可能な接着剤の注意深く測定された量を間 隙の狭い部分に向かって小出しし、接着剤が実質的に基板の向き合う表面と同時 に接触することができる。接着剤が注入されると同時に１回転二つのホルダー３ ０，３２を回転することによって、接着剤の環状ストリング５２が基板間隙の周 囲に作られる。接着剤ストリング５２の適用後、ノズル５０は間隙４６から引っ 込められる。周囲の接着剤ストリングにおける接着剤の分散の不均一を除去する ために、二つのホルダーはディスク基板が一緒にもたらされる前に接着剤ストリ ングを剪断効果に供し、より均一にすることができるように互いに対して回転可 能である。相対的な回転は好適には二つのホルダーを約１／２回転から完全な１ 回転まで反対方向に回転させることによって行われる。空間４８中の減圧は次い で均等化され、ディスク基板１２，１４は各ホルダーからはずれ、図３に示され たように通常の平坦な状態に戻り、ストリング５２中の接着剤はディスク基板の 結合及び接着剤の毛管力によってディスク基板１２，１４の間の空間に均一に分 散されるだろう。従って、ディスク基板間に存在するいかなる空気も中間の空間 から半径方向に内方に及び半径方向に外方に追い出され、かくして空気封入のな い薄い均一な接着剤層が形成される。 図４は下部ホルダー３０’が平坦にされ、組合されるディスク基板を曲げるた めの手段を持たない点においてのみ上記装置と異なる、本発明によるディスク接 着装置の別の簡略化された態様を示す。その代わり、上部ホルダー３２’だけが 接着剤導入間隙４６を達成するために配置され、この目的のため接着剤適用ノズ ル５０の挿入を可能にするために図２及び図３による態様よりも幾分多く組合さ れるディスク基板１４を曲げなければならない。 図５は接着剤がディスク基板１２，１４の間の間隙に必要な程度まで広がり満 たされた後の、図４に示された態様の接着剤適用後の平坦な状態のディスク基板 １２，１４を示す。 本発明による装置の更なる態様は図６に示され、それには接着剤適用時のディ スク基板１２，１４が平面下部ホルダー３０”及び平面上部ホルダー３２”によ って実質的に平面平行間隔状態で維持されているところが示されている。接着剤 は内部から半径方向に間隙中に挿入されうる接着剤注入のズル５０’によってデ ィスク基板間の間隙４６中に挿入される。接着剤の小出し中に１回転ホルダー３ ０”，３２”を回転することによって接着剤の環状ストリング５２を適用した後 、ノズル５０’は次いで引っ込められ、接着剤ストリングの均一な広がりのため にホルダーを相対的に回転した後、上部ディスク素子１４は図７に示されたよう にホルダー３２”からはずされ、ディスク素子１２，１４は接着剤がディスク素 子間の空間に広がり満たされ、空気封入のない均一な接着剤層を形成するにつれ て二つのディスク素子１２，１４を互いに向かって引っ張ろうとする接着剤中の 毛管力の効果及び上部ディスク素子上の重力の効果によって一緒にもたらされる 。 本発明の範囲内において１以上の固定ノズルを介して間隙中に接着剤を挿入す る（それは間隙中に挿入される必要はない）ことによって接着剤を適用すること も考えられる。それは間隙４６の好ましくは先細部分に向かって接着剤の良く規 定された流れを吐出し、基板の二つの向き合う表面と同時に接触するような固定 ノズルを持つことで達成されるだろう。 また、図６及び図７に示されたタイプの接着剤導入ノズルが使用されるときデ ィスク基板が半径方向に内側に末広になる間隙を形成するような方法で装置を作 ることも考えられる。 また、本発明の範囲内において接着剤適用後、基板ホルダーがディスク基板１ ２，１４に圧力を及ぼし、接着剤による間隙の充填を促進するような方法で基板 ホルダーを作ることも考えられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 下記工程を特徴とする、二つのディスク素子（１２，１４）、特にデジタ ルオーディオ、ビデオ又はコンピュータディスク（例えばディジタルビデオディ スク）のための基板を一緒に接着する方法： ａ）間隙（４６）がディスク素子間に残るような方法で二つのディスク素子（ １２，１４）を互いに一緒に同軸にもたらす； ｂ）液体接着剤（５２）が二つのディスク素子（１２，１４）の向き合う側と 同時に実質的に接触するような方法で液体接着剤（５２）を間隙（４６）の内部 領域に適用する；及び ｃ）ディスク素子間の接着剤の良く規定された、均一な充填を達成するために ディスク素子（１２，１４）を互いに向かうようにもたらす。 2. ディスク素子（１２，１４）が接着剤の適用中互いに平行な関係で維持さ れていることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。 3. ディスク素子（１２，１４）が、半径方向に外方に末広になる間隙（４６ ）がディスク素子（１２，１４）の少なくとも半径方向外側区域間に形成される ように接着剤適用中互いに対して維持されることを特徴とする請求の範囲１記載 の方法。 4. ディスク素子の少なくとも一つ（１４）がディスク素子（１２，１４）間 の接着剤適用中他のディスク素子（１２）に対して凸状に弯曲した形状で保持さ れることを特徴とする請求の範囲３記載の方法。 5. 接着剤（５２）が、ディスク素子（１２，１４）が回転されるにつれて間 隙（４６）中に注入されることを特徴とする請求の範囲１−４のいずれか記載の 方法。 6. 少なくとも一つの接着剤注入ノズル（５０）が接着剤適用前に間隙（４６ ）中に挿入されることを特徴とする請求の範囲３記載の方法。 7. ノズル（５０）が外側から半径方向に間隙（４６）中に挿入されることを 特徴とする請求の範囲６記載の方法。 8. ノズル（５０’）が内側から半径方向に間隙（４６）中に挿入されること を特徴とする請求の範囲６記載の方法。 9. ディスク素子（１２，１４）が各異形ホルダー（３０，３２；３０’；３ ２”）に面するディスク素子の側に減圧を作ることによって各異形ホルダー（３ ０，３２；３０’；３２”）に対して弯曲されることを特徴とする請求の範囲３ −７のいずれか記載の方法。 10．接着剤がディスク素子の周囲に環状形状（５２）で適用されることを特徴 とする請求の範囲１−９のいずれか記載の方法。 11．ディスク素子（１２，１４）が少なくとも１／２回転、好ましくは１／２ 回転から完全な１回転まで反対方向にそれぞれ回転されることを特徴とする請求 の範囲１０記載の方法。 12．ディスク素子（１２，１４）が一つのディスク素子（１４）上の重力によ って及び接着剤の毛管力（capillary forces）によって接着剤を適用した後に 互いに向かうようにもたらされることを特徴とする請求の範囲１−１１のいずれ か記載の方法。 13．二つのディスク素子（１２，１４）、特にデジタルオーディオ、ビデオ又 はコンピューターディスク（例えばデジタルビデオディスク）のための基板を一 緒に接着するための装置において、一つのディスク素子（１２）を担持するため の下部ホルダー（３０；３０’；３０”）；ディスク素子（１２，１４）の間に 間隙（４６）を形成するために下部ディスク素子に対して同軸関係で他のディス ク素子（１４）を支持するための上部ホルダー（３２；３２’；３２”）；及び 間隙（４６）の内部領域に液体接着剤を適用するための手段（５０；５０’）を 含むことを特徴とする装置。 14．ホルダーの少なくとも一つ（３２’）が実質的に凸状であるディスク素子 （１４）に面する表面を有し、前記表面がディスク素子及び封止素子（３５，３ ８）とともに減圧に供されうる空間（４８）の範囲を定めるように設計されてい ることを特徴とする請求の範囲１３記載の装置。 15．二つのホルダー（３０”；３２”）のそれぞれがその各ディスク素子（１ ２，１４）に面する実質的に平坦な表面を有し、前記平坦な表面がディスク素子 及び封止素子（３６，３８）とともに減圧に供されうる空間（４８）を規定する ことを特徴とする請求の範囲１３記載の装置。 16．接着剤を適用するための手段が、接着剤の流れがディスク素子（１２，１ ４）の向き合う表面に実質的に同時に当たるように間隙（４６）中に接着剤の流 れを向けるように配置されたノズル（５０；５０’）を含むことを特徴とする請 求の範囲１３−１５のいずれか記載の装置。 17．ノズル（５０）が外側から半径方向に間隙（４６）中に挿入可能でありか つ間隙（４６）から引っ込み可能であることを特徴とする請求の範囲１６記載の 装置。 18．ノズル（５０’）が内部から半径方向に間隙（４６）中に挿入可能であり かつ間隙（４６）から引っ込み可能であることを特徴とする請求の範囲１６記載 の装置。 19．ホルダー（３０，３２；３０’；３２’；３０”；３２”）がディスク素 子（１２，１４）の周囲に接着剤の環状ストリング（string）（５２）を適用す るために同じ方向に回転可能であることを特徴とする請求の範囲１３−１８のい ずれか記載の装置。 20．ホルダー（３０，３２；３０’；３２’；３０”；３２”）が接着剤のス トリング（５２）の適用後に互いに対して反対方向に回転可能であることを特徴 とする請求の範囲１９記載の装置。 21．下部ホルダー（３０’；３０”）が実質的に平坦なディスク支持表面を有 することを特徴とする請求の範囲１３−２０のいずれか記載の装置。