JP2004358888A - 貼合装置及び貼合方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】貼合対象物間に空気が存在していても、当該空気を逃がしながら効率良く貼り合わせを行うことができる貼合装置及び貼合方法を提供すること。
【解決手段】ディスク基板Dを支持する第1の支持装置8と、スタンパSを支持する第2の支持装置9とを備える。これら支持装置8,9は対向配置されて相互に離間、接近する方向に移動可能に設けられている。各支持装置8,9の中央部には突き出し手段26,126が設けられている。ディスク基板DとスタンパSは、突き出し手段26,126によって中央部が相互に接近した姿勢に変位し、この状態で各支持装置8,9を接近させることで、中間に存在する空気を放射方向に逃がしながら貼合可能となる。
【選択図】 図7
【解決手段】ディスク基板Dを支持する第1の支持装置8と、スタンパSを支持する第2の支持装置9とを備える。これら支持装置8,9は対向配置されて相互に離間、接近する方向に移動可能に設けられている。各支持装置8,9の中央部には突き出し手段26,126が設けられている。ディスク基板DとスタンパSは、突き出し手段26,126によって中央部が相互に接近した姿勢に変位し、この状態で各支持装置8,9を接近させることで、中間に存在する空気を放射方向に逃がしながら貼合可能となる。
【選択図】 図7
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は貼合装置及び貼合方法に係り、特に、コンパクトディスク(CD)、デジタルビデオディスク(DVD)、レーザディスク(LD)等の光記録媒体を構成する基板に情報記録用の微細凹凸を形成するためのスタンパを貼合することに適した貼合装置及び貼合方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンパクトディスク等の光記録媒体においては、例えば、ポリカーボネート等からなるディスク基板の面に樹脂層を設け、当該樹脂層にピット等の微細な凹凸を形成して反射膜及び保護膜を順次積層する構成が採用されている。
【0003】
前記凹凸の形成に際しては、ディスク基板の一方の面に樹脂層を設けておき、当該樹脂層に対して凹凸面を備えたスタンパを貼合し、次いで、ディスク基板側から紫外線を照射して樹脂層を硬化させた後にスタンパを剥離する、という手法が採用されている。このスタンパの貼合は、当該スタンパに形成された凹凸の形状再現性を高精度に保って高密度化に対応可能とすべく、樹脂層に気泡の混入を回避し得る状態で行う必要がある。従って、前記スタンパを樹脂層に対して精度良く貼り合わせることは、光記録媒体を製造する上での重要課題となる。
【0004】
公知の貼合装置としては、例えば、特許文献1に記載された装置が提案されている。
【0005】
【特許文献1】特開2002−42387号公報
【0006】
前記特許文献1は、ディスク基板を支持する固定側金型と、スタンパを支持する可動側金型とを備え、これら固定側金型と可動側金型とを型合わせして減圧雰囲気若しくは真空にして貼合力を付与する、という構成を採り、これにより、ディスク基板上の記録層(樹脂層)への気泡混入を防止しようとする試みがなされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載された貼合装置にあっては、ディスク基板とスタンパとを貼り合わせる領域を少なくとも減圧雰囲気に保つ構造を不可避とするものであり、圧力管理が面倒になるばかりでなく、装置構造も複雑にする、という不都合がある。
【0008】
【発明の目的】
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、貼り合わされる対象物の中間に空気が存在していても、中央部から外周部に向かって空気を逃がしながら効率良く貼り合わせを行うことができる貼合装置及び貼合方法を提供することにある。
【0009】
また、本発明の他の目的は、光記録媒体を構成するディスク基板に情報記録層を形成するに際し、気泡混入を回避した状態でスタンパを貼合でき、ディスク基板側に形成された微細な凹凸形状の再現性を高精度に保つことのできる貼合装置及び貼合方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、板状若しくはシート状の第1の部材を支持する第1の支持装置と、前記第1の部材に貼合される板状若しくはシート状の第2の部材を支持するとともに、前記第1の支持装置に対向して相対的に離間、接近する第2の支持装置とを備え、これら第1及び第2の支持装置を接近させて第1及び第2の部材を貼り合わせる貼合装置において、
前記第1及び第2の部材は、それらの中央部が外周部よりも接近した相対姿勢とされて中央部から外周部に向かって貼り合わされる、という構成を採っている。このような構成によると、第1の部材と第2の部材は、これらの相対面全域が同時に密着して貼合されることはなく、先ず、中央部が相互に密着して貼り合わされることとなる。そして、第1及び第2の支持装置を更に接近させることで、貼合領域(密着領域)が次第に外周部に向かって拡大することとなる。従って、第1及び第2の部材間に空気が存在していても、当該空気が外周側に逃げるようになり、これによって、第1及び第2の部材間における気泡混入を防止することが可能となる。
【0011】
前記貼合装置において、前記第1の部材は、光記録媒体を構成するディスク基板である一方、前記第2の部材は、前記ディスク基板の面に設けられた樹脂層に微細凹凸を転写するスタンパであり、
前記第1及び第2の支持装置は、ディスク基板とスタンパの各中央部に設けられた穴にそれぞれ係合する突き出し手段をそれぞれ備え、これら突き出し手段が相互に接近する方向に突出することでディスク基板とスタンパの中央部が、それらの外周部よりも相対的に接近した姿勢に保たれる、という構成を採っている。このような構成によれば、気泡混入が防止されることにより、スタンパに形成されたピット形成用の微細な凹凸を樹脂層に精度良く転写でき、樹脂層における凹凸形状の再現性を良好に確保することができる。
【0012】
また、前記突き出し手段は緩衝部材をそれぞれ備え、前記中央部から外周部に向かってディスク基板とスタンパとの貼合領域が拡がるに従って突き出し位置を後退するように設けることが好ましい。これにより、中央部から外周部に向かって貼合領域が拡大するに従って突き出し手段が次第に後退するようになり、突き出し手段の相互干渉を回避しつつ外周部に向かう空気逃がしを確実に行うことができる。
【0013】
更に、前記第1及び第2の部材間に存在する空気を脱気する脱気手段を更に含む、という構成を採ってもよい。このように構成すれば、前述した空気逃がし作用と相俟って一層確実なる気泡混入を防止することができる。
【0014】
また、本発明は、第1の部材と第2の部材を対向配置して相互に接近させることで貼合する貼合方法において、
少なくとも一方の部材を、他方の部材に対して、中央部が外周部よりも接近した相対姿勢としておき、
第1及び第2の部材を貼り合わせるときに、それらの中央部から外周部に向かって貼合領域を拡げて次第に貼り合わされる、という手法を採っている。
【0015】
また、本発明は、光学記録媒体を構成するディスク基板の一方の面に樹脂層を設け、当該樹脂層の面に情報記録用の微細凹凸を形成するためのスタンパを貼合する方法において、
前記ディスク基板とスタンパの中央部を、外周部よりも接近した相対姿勢とした状態で相互に密着させてディスク基板とスタンパが中央部から外周部に貼合領域を拡げて次第に貼り合わされる、という手法を採ることができる。
【0016】
前記方法において、前記ディスク基板とスタンパとの間に存在する空気を脱気した状態で前記貼り合せが行われる手法を採用してもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が光記録媒体を構成するディスク基板にピット形成用のスタンパを貼合する装置に適用された実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0018】
図1には、本実施形態に係る貼合装置の全体構成が概略的に示されている。この図において、貼合装置1は、下位装置2と、当該下位装置2と実質的に同様の構造体を反転させた上位装置3とにより構成されている。これら下位装置2と上位装置3は、それぞれフレームF1,F2にモータM1,M2を介して回転可能に支持された回転駆動軸4、5と、各回転駆動軸4,5に固定されて略水平面内で回転可能な円形テーブル状のベース6,7と、下位側に位置するベース6の周方向略90度間隔位置の外周側に配置された四つの第1の支持装置8と、上位側に位置するベース7の周方向略90度間隔位置の外周側に配置された四つの第2の支持装置9とを備えて構成されている。第1及び第2の支持装置8,9は、平面視略円形となる外形を備えており、第1の支持装置8は、図3に示されるように、第1の部材としてのディスク基板Dを支持する一方、第2の支持装置9は、図7に示されるように、第2の部材としてのスタンパSを支持するようになっている。各支持装置8,9は、ベース6,7を水平面内で回転させてディスク基板DとスタンパSの中心を図1中二点鎖線で示される貼合中心位置Pに合わせて相対的に接近させることで貼合が行えるようになっている。
【0019】
図2に示されるように、前記貼合装置1において、前記第1及び第2の支持装置8,9が上下方向に対向する領域はスタンパ貼合ステーションとなる。下位装置2は、スタンパ貼合ステーションの180度手前位置が準備ステーションとなり、当該準備ステーションからスタンパ貼合ステーションに向かって90度進んだ位置が、前記スタンパPを貼合するための樹脂層L(本実施例では紫外線硬化型樹脂層、図7参照)をディスク基板Dに貼合する樹脂層貼合ステーションとなる。この一方、上位装置3は、前記スタンパ貼合ステーションに対して90度手前側となる位置がスタンパの準備ステーションとなり、スタンパ貼合ステーションから90度進んだ位置が紫外線照射ステーションとなり、当該紫外線照射ステーションから更に90度進んだ位置がスタンパSに貼合されたディスク基板Dの取り出しステーションとなる。
【0020】
前記ディスク基板Dは、光過性を備えたポリカーボネート等により構成されているとともに、その中央部に穴D1(図3,図4参照)を備えた円盤状に設けられている。この一方、スタンパSは、図7に示されるように、中央部に穴S1を有し、且つ、下面側に情報記録層を転写するピット形成用の微細な凹凸が形成されている。
【0021】
図3及び図4に示されるように、ベース6において、第1の支持装置8の中心C回りの周方向略90度間隔位置には、上下方向に貫通する外側穴13と、これら外側穴13と干渉しない位置の同心円状に設けられた複数の下向き凹部14と、前記中心C部領域を上下方向に貫通するとともに、上部大径穴15A及びこれの下方に連なる下部小径穴15Bを含む中央穴15と、下部小径穴15B回りにおいて上部大径穴15A及びベース6の下方に開通する複数の連通穴16が形成されている。外側穴13は段部13Aを介して下部側の内径が上部側の内径よりも大きく形成されている。
【0022】
前記第1の支持装置8は、ベース6の上面側に設けられた外周リング21と、ベース6の上面側で前記外周リング21の内側領域内に配置された基板支持体24と、この基板支持体24に支持されるディスク基板Dの外周側を保持するディスク保持手段25と、ディスク基板Dの穴D1内に位置して当該ディスク基板Dのセンタリング機能を備えた突き出し手段26と、前記ディスク保持手段25でディスクDを保持させる保持駆動ユニット27と、前記突き出し手段26を上下方向に移動させる昇降駆動ユニット28とを備えて構成されている。
【0023】
前記外周リング21は、その内周面の略中央部高さ位置に内向きのフランジ30を備えているとともに、上面側に円環状の溝33を備え、当該溝33内にゴム等からなるシールリング34が配置されている。
【0024】
前記基板支持体24は、前記フランジ30の内径より若干小さくなる直径を備えた大きさに設けられている。この基板支持体24は、上面側に幅広リング状をなす凹溝36内に配置されたクッション材38を含む。また、中央部には、前記突き出し手段26を配置するとともに、上部側の内径が下部側の内径よりも小さく設けられた段部39A付きの穴39が形成されている一方、外周側には、周方向略90度間隔位置で前記中心Cに対して放射方向に向けられたコイルばね40の収容穴41が形成されている。
【0025】
前記ディスク保持手段25は、前記フランジ30の上面に配置されたリング部材43と、このリング部材43に支持されてディスク基板Dの外周側を保持するチャック44とを含んで構成されている。リング部材43は、図5に示されるように、周方向略90度間隔位置においてチャック44を収容できるように内径寸法を部分的に拡大して平面視凹状をなす四つ受容部45と、これら受容部45をそれぞれ形成する側面46,46を結ぶ方向に沿って直線状に形成された貫通穴47とを備え、この貫通穴47に挿入された軸49を介して前記チャック44が軸49回りに回動可能に装着されている。チャック44は、前記軸49に対して上下方向に延びる大きさを備えており、下部領域の内面側に前記コイルばね40が当接してチャック44の上部が前記中心C側に向けられる付勢力を付与するようになっている。また、チャック44の上端内側は切欠部51が設けられ、当該切欠部51にはディスク基板Dの外周縁に接する弾性部材52が配置され、これにより、ディスク基板Dの外周縁の損傷防止と滑り止めが図られている。なお、チャック44の下部外周面は、下方に向かうに従って内方に位置する傾斜面44Aとされている。
【0026】
前記突き出し手段26は、前記段部39A付きの穴39内において周方向略120度間隔位置に配置された三つの爪部材54と、これら爪部材54の下部を貫通する軸55と、当該軸55位置よりも若干上方の外周側に脱落不能に掛け回されたゴムリング56と、前記ベース6の中心穴15と基板支持体24の穴39内に跨るように配置されるとともに、前記軸55を支持して爪部材54を上方に突き出し可能とする昇降ブロック57と、この昇降ブロック57の中間部の外周下面側から下方に延びるとともに、前記連通穴16を貫通してベース6の下方に突出する複数の昇降軸58と、これら昇降軸58の下端に一体化されるとともに中央部に穴59を備えた略ドーナツ型の円盤60と、昇降軸58回りにおいて、ベース6の下面と前記円盤60との間に配置された緩衝部材としてのコイルばね62と、円盤60の周方向複数箇所に設けられて下端位置が調整可能なボルト64とからなる。
【0027】
前記爪部材54は、常時はクッション材38の上面と略面一となる上端面54Aと、この上端面54Aよりも上方に向けられて前記ディスク基板Dの穴D1内に挿入される凸部54Bと、各爪部材54で囲まれる内側領域内に位置する中央昇降軸68の上端部を受容する溝54Cとを備えた形状に設けられている。ここで、溝54Cの下端は、内側に向かって低くなる傾斜面54Dを有する形状に設けられている。
【0028】
前記昇降ブロック57は、基板支持体24の穴39内に位置して前記爪部材54の軸55を支持可能な外周形状に設けられた上部ブロック部57Aと、ベース6の中央穴15内に位置するとともに、上部ブロック部57Aよりも大径となる中間ブロック部57Bと、当該中間ブロック部57Bの中央部下面側から下方に延びる筒状の垂下ブロック部57Cとからなる。この昇降ブロック57は、中央穴15内を上昇したときに、前記爪部材54を上方に突き出してディスク基板Dの中央部を外周部よりも高い位置に保つようになっている。
【0029】
前記保持駆動ユニット27は、前記ベース6の外側穴13を貫通する軸部材66と、この軸部材66の下端に位置するリング状の昇降プレート67と、この昇降プレート67の下方に位置するフレームF上に配置された複数のシリンダ装置69と、前記ベース6の下面側に設けられた下向き凹部14と昇降プレート67の上面との間に介装されて当該昇降プレート67を下方に付勢するコイルばね70とにより構成されている。軸部材66は、上部に傾斜面66Aが設けられてチャック44に形成された傾斜面44Aに接触可能に設けられている。また、軸部材66の下部側には、当該軸部材66の軸方向移動ストロークを規制するためのフランジ部72が形成されている。すなわち、フランジ部72は、外側穴13の大径穴内に位置して段部13A位置を上昇限界とされている一方、ベース6の下面側に設けられたストッパ74位置を下降限界とされている。
【0030】
前記昇降プレート67は、シリンダ装置69による押し上げ力を受けない状態では(図6参照)、フランジ部72がストッパ74上に着座する対応位置となる。従って、チャック44は、基板支持体24の外周側に配置されたコイルばね40によって上端側が中心C側、すなわち、爪部材54側に向かう方向に付勢されてディスク基板Dの外周縁を保持することとなる。この一方、シリンダ装置69が作動して、そのヘッド69Aの上昇によって昇降プレート67が上昇したときに、軸部材66も上昇し、その傾斜面66Aにより、コイルばね41の付勢力に抗してチャック44の上端側がディスク基板Dの保持を解除する方向、すなわち、前記中心Cから離れる方向に軸49を中心に回動することとなる。
【0031】
前記昇降駆動ユニット28は、前記昇降ブロック57,昇降軸58及び前記円盤60と、この円盤60と略平行に配置されて当該円盤60の下方に位置するリング状の昇降板76と、前記フレームF上に配置されたシリンダ装置77とにより構成されている。シリンダ装置77のシリンダヘッド77Aは、前記昇降板76に固定されている。昇降板76は、常時は円盤60の下方位置で当該円盤60に設けられたボルト64の下端と非接触となる位置となり、シリンダ装置77を作動させて昇降板76を上昇させたときに、ボルト64の下端が昇降板76に接して円盤60を上昇させ、これにより、昇降ブロック57が上昇することで爪部材54が所定量上昇可能となっている。
【0032】
前記シリンダ装置77の近傍において、前述した中央昇降軸68の下方位置には中央シリンダ装置80が配置されている。この中央シリンダ装置80のシリンダヘッド80Aは、常時は、中央昇降軸68の下端部に設けられた板状部材81に対して下方に若干離れた位置にあり、中央シリンダ装置80を作動させてシリンダヘッド80Aを上昇させたときに、板状部材81を上方に押し上げできるようになっている。なお、中央昇降軸68の下部領域外周側にはコイルばね83が配置され、従って、中央シリンダ装置80が非作動の状態では、コイルばね83によって中央昇降軸68が下方に付勢されることとなる。ここで、中央昇降軸68の上端部は、外周側が上方に向かうに従って拡径する傾斜面68Aとされており、前記コイルばね83の付勢力によって傾斜面68Aが爪部材54の傾斜面54Dに接して外側に押し広げようとする力が作用し、これにより、爪部材54がディスク基板Dの穴D1の形成縁を外側に向かって押圧してディスク基板Dのセンタリングを行うようになっている。
【0033】
前記第1の支持装置8上に支持されたディスク基板Dの上面には、シート状をなす樹脂層L(図7参照)が貼付され、この樹脂層Lに対し、前記上位装置3側の第2の支持装置9を介してスタンパLが貼合されるようになっている。
【0034】
前記第2の支持装置9は、図7に示されるように、第1の支持装置8と実質的に同様の構成を備えており、第1の支持装置8に対して反転させた相対位置とされる一方、周方向に所定角度位置ずれた状態に設けることによって、貼合時における部材間の相互干渉が生じないようになっている。従って、図7以下に示される第2の支持装置9側の各部について、第1の支持装置8側の各部と同一部分については、第1の支持装置8側で用いた二桁の参照符号を下二桁に含む100番台の符号で示すこととし、重複する構造部分に関する説明を省略する。
【0035】
第2の支持装置9において外周リング121は、その下面側がフラットな面とされてシールリングを有しない構成とされている。また、下面側には、複数のテーパ突起85が突設されており、当該テーパ突起85は第1の支持装置8の外周リング21の上面側に形成されたガイド穴86に嵌合可能となっている。また、第2の支持装置9に支持されるスタンパSは、下面側に微細凹凸が位置する状態で、中央部が突き出し手段126によって支持される一方、外周部がスタンパ保持手段125によって保持される構成となっている。その他の構成は、実質的に第1の支持装置8側と同一である。
【0036】
次に、前記実施形態におけるディスク基板DとスタンパSとの貼合動作について説明する。
【0037】
先ず、第1の支持装置8における基板支持体24上にディスク基板Dを図示しないロボットアーム等を用いて配置する(図6参照)。ディスク基板Dを配置するときは、図3に示されるように、シリンダ装置69が作動して軸部材66が上昇し、上部の傾斜面66Aでチャック44の傾斜面44Aを押圧することで当該チャック44の上部が開く方向、すなわち、中心Cから離れる方向に軸49を中心に回動する。これと同時に中央シリンダ装置80が作動して中央昇降軸68が上昇すると、爪部材54の外周に掛け回されたゴムリング56により、爪部材54の上端側が相互に接近する方向に軸55を中心に回動することとなる。この状態で、上方からディスク基板Dを降下させると、当該ディスク基板Dの穴D1に爪部材54が入り込む一方、ディスク基板Dの外周縁がチャック44の上部内周側に受容されることとなる。次いで、中央昇降軸68を下降させると、当該中央昇降軸68の上部外周面に設けられている傾斜面68A(図4参照)が爪部材54の内周側に設けられている傾斜面54Dに当接してこれを上方より押し開く。そして、爪部材54がディスク基板Dの穴D1内周縁を放射方向に押圧して当該ディスク基板Dをセンタリングする。このようにしてセンタリングが完了した状態で前記軸部材66を下降させることで、チャック44が、コイルばね40による付勢力を受けて上部内面側がディスク基板Dの外周縁を保持するようになる。
【0038】
図2に示されるように、準備ステーションでディスク基板Dが第1の支持装置8にセットされると、ベース6が周方向に90度回転して第1の支持装置8が樹脂層貼合ステーションに送られ、当該樹脂層貼合ステーションで、図示しないラベリングマシン等を介してシート状の樹脂層Lが貼合される。この樹脂層Lは、紫外線硬化型樹脂層からなり、その両面に剥離材を備えたものであり、一方の面に設けられた剥離材を剥離してディスク基板Dに貼付された後に、他方の面(上面)に残る剥離材を剥離して樹脂層を露出させてスタンパSの貼合に備える。この樹脂層Lの貼合が完了すると、ベース6は更に90度回転して第1の支持装置8がスタンパ貼合ステーションへ送られる。スタンパ貼合ステーションに第1の支持装置8が停止すると、前記昇降駆動ユニット28におけるシリンダ装置77が作動してシリンダヘッド77A、昇降板76,円盤60、昇降軸58及び昇降ブロック57が上昇し、当該昇降ブロック57の上部に支持されている爪部材54が上昇することとなる。爪部材54が上昇すると、これに中央部が支持されているディスク基板Dは、初期の平面形状から、中央部が外周部よりも上方位置となる状態に姿勢変位することとなる(図7参照)。この際、中央部の上昇量は、最大でも、昇降ブロック57の中間ブロック部57B上面が基板支持体24の下面に接する位置までとされてディスク基板Dの中央部を必要以上に押し上げないように保たれる。
【0039】
この一方、第2の支持装置9においても同様に、準備ステーションでスタンパSが保持され、当該スタンパSがセットされた第2の支持装置9がスタンパ貼合ステーションに送られたときに、スタンパSの中央部が外周部よりも下方に位置する姿勢に保たれる。
【0040】
ディスク基板Dを支持した第1の支持装置8と、スタンパSを支持した第2の支持装置9が図1中貼合位置Pに合わされた状態で(図7参照)、図示しない昇降装置を介して第2の支持装置9側が下降する。この下降により、ディスク基板DとスタンパSは、それらの中央部が最初に接触して当該領域が貼合されることとなる(図8参照)。この貼合初期の段階では、中央部以外の領域は、相互に非接触な状態にあるため、貼合はされないこととなる。
【0041】
第2の支持装置9を更に下降させると、接触領域は、中央部から外周部に向かって次第に拡がるようになり、順次貼合面積が拡大されることとなる(図9参照)。この際、ディスク基板Dとスタンパの相対面間における空気は、次第に外周側に追い出されるようにして逃げることになり、当該空気逃がし作用は、外周部同士が相互に貼合されるまで継続されることとなる。従って、ディスク基板D上の樹脂層Lに気泡が混入することが防止される。なお、貼合がディスク基板Dの中央部から外周部に向かって進行する過程では、爪部材54,154同士がぶつかり合う状態となるが、爪部材54,154を支持している昇降ブロック57,157がそれぞれ離反する方向に移動することで貼合を阻害するような相互干渉は生じない。この際、昇降軸58,158回りにはコイルばね62,162が掛け回されているため緩衝作用を受けつつ離反することとなる。
【0042】
このようにしてディスク基板DとスタンパSとの貼合が終了すると、第2の支持装置9側が上昇する(図10参照)。この上昇に際しては、第1の支持装置8のチャック44の上部が開き動作するとともに、爪部材54の上端部が中心C(貼合中心P)に向かって回動してディスク基板Dに対する保持が解除される。
【0043】
第1の支持装置8から上方に離れた第2の支持装置9側には、スタンパSにディスク基板Dが貼り付いた状態で転移することとなる。そして、ベース7を回転させて紫外線照射ステーションに進んだ位置で、ディスク基板D側から紫外線が照射され、中間の樹脂層Lを硬化させた後に、取り出しステーションに進み、スタンパSからディスク基板Dが取り外される。
【0044】
取り外されたディスク基板D上の硬化後の樹脂層Lには、スタンパSによって上面側に微細な凹凸が転写され、この凹凸面に図示しない反射膜、保護膜を介してハードコート層が設けられて光記録媒体とされる。
【0045】
従って、このような実施形態によれば、ディスク基板Dの中央部から外周部に向かってスタンパSを貼合するように構成されているため、ディスク基板DとスタンパSとの間に空気が存在していても、当該空気を等しく放射方向に逃がしながら貼合を行うことができるため、スタンパSの凹凸を転写するための樹脂層Lに気泡を混入させることがなく、形状を高精度に再現することができる貼合を実現することができる、という効果を得る。
【0046】
また、中央部から外周部に向かう貼合であるため、例えば、ディスク基板DとスタンパSとを貼合するに際して、図9中左右方向一端側から他端側に向かって空気を逃がしながら行うとした場合に比べ、約半分の時間で貼合を行うことが可能となり、貼合効率も向上させることができる。
【0047】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、形状、材料、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材料などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【0048】
例えば、図8に示されるように、第1の支持装置8側のシールリング34が第2の支持装置9側の外周リング121の下面に接したときに、シールリング34の内側空間内に存在する空気を図示しない脱気手段で脱気した状態で前述した貼合を行うように設けることができる。このように構成すると、気泡の混入防止を一層確実に行うことが可能となる。
【0049】
また、前記実施形態では、ディスク基板DとスタンパSとの貼合について図示、説明したが、半導体ウエハ等の薄板材や、ガラス及びフィルム等を貼合対象物として用いたものであってもよい。要するに本発明は、相互に貼合される部材間に空気の混入がないように貼合する装置として適用することができる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る貼合装置及び貼合方法によれば、第1及び第2の部材の中央部を初期貼合領域とし、その後に、貼合領域(密着領域)を外周部に向かって次第に拡大するように貼合を行うことができることとなる。そのため、第1及び第2の部材間に空気が存在していても、当該空気が外周側に逃げる作用が確実に生じるようになり、部材相互間における気泡混入を防止することが可能となる。
【0051】
また、ディスク基板とスタンパとを貼合対象として貼合する場合には、気泡混入を防止する構成により、スタンパに形成されたピット形成用の微細な凹凸を樹脂層に精度良く転写でき、凹凸形状の再現性が良好となる光記録媒体を提供することができる。
【0052】
更に、第1及び第2の部材間に存在する空気を脱気する脱気手段を設ける構成を併用した場合には、一層確実なる気泡混入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る貼合装置の全体構成を示す概略構成図。
【図2】貼合装置の各ステーションを説明するための概略平面図。
【図3】第1の支持装置側の詳細構造を示す断面図。
【図4】図2の要部拡大断面図。
【図5】ディスク基板の外周縁を保持するチャックの支持構造を示す要部平面図。
【図6】第1の支持装置にディスク基板を保持した状態を示す断面図。
【図7】第1の支持装置と第2の支持装置が貼合位置にある状態を示す貼合前の断面図。
【図8】ディスク基板とスタンパとの初期貼合状態を示す断面図。
【図9】ディスク基板とスタンパとが全体的に貼合した状態を示す断面図。
【図10】貼合を完了して第2の支持装置側を上昇させた状態を示す断面図。
【符号の説明】
1 貼合装置
8 第1の支持装置
9 第2の支持装置
26,126 突き出し手段
54,154 爪部材
62,162 コイルばね(緩衝手段)
D ディスク基板(第1の部材)
S スタンパ(第2の部材)
【発明の属する技術分野】
本発明は貼合装置及び貼合方法に係り、特に、コンパクトディスク(CD)、デジタルビデオディスク(DVD)、レーザディスク(LD)等の光記録媒体を構成する基板に情報記録用の微細凹凸を形成するためのスタンパを貼合することに適した貼合装置及び貼合方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンパクトディスク等の光記録媒体においては、例えば、ポリカーボネート等からなるディスク基板の面に樹脂層を設け、当該樹脂層にピット等の微細な凹凸を形成して反射膜及び保護膜を順次積層する構成が採用されている。
【0003】
前記凹凸の形成に際しては、ディスク基板の一方の面に樹脂層を設けておき、当該樹脂層に対して凹凸面を備えたスタンパを貼合し、次いで、ディスク基板側から紫外線を照射して樹脂層を硬化させた後にスタンパを剥離する、という手法が採用されている。このスタンパの貼合は、当該スタンパに形成された凹凸の形状再現性を高精度に保って高密度化に対応可能とすべく、樹脂層に気泡の混入を回避し得る状態で行う必要がある。従って、前記スタンパを樹脂層に対して精度良く貼り合わせることは、光記録媒体を製造する上での重要課題となる。
【0004】
公知の貼合装置としては、例えば、特許文献1に記載された装置が提案されている。
【0005】
【特許文献1】特開2002−42387号公報
【0006】
前記特許文献1は、ディスク基板を支持する固定側金型と、スタンパを支持する可動側金型とを備え、これら固定側金型と可動側金型とを型合わせして減圧雰囲気若しくは真空にして貼合力を付与する、という構成を採り、これにより、ディスク基板上の記録層(樹脂層)への気泡混入を防止しようとする試みがなされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載された貼合装置にあっては、ディスク基板とスタンパとを貼り合わせる領域を少なくとも減圧雰囲気に保つ構造を不可避とするものであり、圧力管理が面倒になるばかりでなく、装置構造も複雑にする、という不都合がある。
【0008】
【発明の目的】
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、貼り合わされる対象物の中間に空気が存在していても、中央部から外周部に向かって空気を逃がしながら効率良く貼り合わせを行うことができる貼合装置及び貼合方法を提供することにある。
【0009】
また、本発明の他の目的は、光記録媒体を構成するディスク基板に情報記録層を形成するに際し、気泡混入を回避した状態でスタンパを貼合でき、ディスク基板側に形成された微細な凹凸形状の再現性を高精度に保つことのできる貼合装置及び貼合方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、板状若しくはシート状の第1の部材を支持する第1の支持装置と、前記第1の部材に貼合される板状若しくはシート状の第2の部材を支持するとともに、前記第1の支持装置に対向して相対的に離間、接近する第2の支持装置とを備え、これら第1及び第2の支持装置を接近させて第1及び第2の部材を貼り合わせる貼合装置において、
前記第1及び第2の部材は、それらの中央部が外周部よりも接近した相対姿勢とされて中央部から外周部に向かって貼り合わされる、という構成を採っている。このような構成によると、第1の部材と第2の部材は、これらの相対面全域が同時に密着して貼合されることはなく、先ず、中央部が相互に密着して貼り合わされることとなる。そして、第1及び第2の支持装置を更に接近させることで、貼合領域(密着領域)が次第に外周部に向かって拡大することとなる。従って、第1及び第2の部材間に空気が存在していても、当該空気が外周側に逃げるようになり、これによって、第1及び第2の部材間における気泡混入を防止することが可能となる。
【0011】
前記貼合装置において、前記第1の部材は、光記録媒体を構成するディスク基板である一方、前記第2の部材は、前記ディスク基板の面に設けられた樹脂層に微細凹凸を転写するスタンパであり、
前記第1及び第2の支持装置は、ディスク基板とスタンパの各中央部に設けられた穴にそれぞれ係合する突き出し手段をそれぞれ備え、これら突き出し手段が相互に接近する方向に突出することでディスク基板とスタンパの中央部が、それらの外周部よりも相対的に接近した姿勢に保たれる、という構成を採っている。このような構成によれば、気泡混入が防止されることにより、スタンパに形成されたピット形成用の微細な凹凸を樹脂層に精度良く転写でき、樹脂層における凹凸形状の再現性を良好に確保することができる。
【0012】
また、前記突き出し手段は緩衝部材をそれぞれ備え、前記中央部から外周部に向かってディスク基板とスタンパとの貼合領域が拡がるに従って突き出し位置を後退するように設けることが好ましい。これにより、中央部から外周部に向かって貼合領域が拡大するに従って突き出し手段が次第に後退するようになり、突き出し手段の相互干渉を回避しつつ外周部に向かう空気逃がしを確実に行うことができる。
【0013】
更に、前記第1及び第2の部材間に存在する空気を脱気する脱気手段を更に含む、という構成を採ってもよい。このように構成すれば、前述した空気逃がし作用と相俟って一層確実なる気泡混入を防止することができる。
【0014】
また、本発明は、第1の部材と第2の部材を対向配置して相互に接近させることで貼合する貼合方法において、
少なくとも一方の部材を、他方の部材に対して、中央部が外周部よりも接近した相対姿勢としておき、
第1及び第2の部材を貼り合わせるときに、それらの中央部から外周部に向かって貼合領域を拡げて次第に貼り合わされる、という手法を採っている。
【0015】
また、本発明は、光学記録媒体を構成するディスク基板の一方の面に樹脂層を設け、当該樹脂層の面に情報記録用の微細凹凸を形成するためのスタンパを貼合する方法において、
前記ディスク基板とスタンパの中央部を、外周部よりも接近した相対姿勢とした状態で相互に密着させてディスク基板とスタンパが中央部から外周部に貼合領域を拡げて次第に貼り合わされる、という手法を採ることができる。
【0016】
前記方法において、前記ディスク基板とスタンパとの間に存在する空気を脱気した状態で前記貼り合せが行われる手法を採用してもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が光記録媒体を構成するディスク基板にピット形成用のスタンパを貼合する装置に適用された実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0018】
図1には、本実施形態に係る貼合装置の全体構成が概略的に示されている。この図において、貼合装置1は、下位装置2と、当該下位装置2と実質的に同様の構造体を反転させた上位装置3とにより構成されている。これら下位装置2と上位装置3は、それぞれフレームF1,F2にモータM1,M2を介して回転可能に支持された回転駆動軸4、5と、各回転駆動軸4,5に固定されて略水平面内で回転可能な円形テーブル状のベース6,7と、下位側に位置するベース6の周方向略90度間隔位置の外周側に配置された四つの第1の支持装置8と、上位側に位置するベース7の周方向略90度間隔位置の外周側に配置された四つの第2の支持装置9とを備えて構成されている。第1及び第2の支持装置8,9は、平面視略円形となる外形を備えており、第1の支持装置8は、図3に示されるように、第1の部材としてのディスク基板Dを支持する一方、第2の支持装置9は、図7に示されるように、第2の部材としてのスタンパSを支持するようになっている。各支持装置8,9は、ベース6,7を水平面内で回転させてディスク基板DとスタンパSの中心を図1中二点鎖線で示される貼合中心位置Pに合わせて相対的に接近させることで貼合が行えるようになっている。
【0019】
図2に示されるように、前記貼合装置1において、前記第1及び第2の支持装置8,9が上下方向に対向する領域はスタンパ貼合ステーションとなる。下位装置2は、スタンパ貼合ステーションの180度手前位置が準備ステーションとなり、当該準備ステーションからスタンパ貼合ステーションに向かって90度進んだ位置が、前記スタンパPを貼合するための樹脂層L(本実施例では紫外線硬化型樹脂層、図7参照)をディスク基板Dに貼合する樹脂層貼合ステーションとなる。この一方、上位装置3は、前記スタンパ貼合ステーションに対して90度手前側となる位置がスタンパの準備ステーションとなり、スタンパ貼合ステーションから90度進んだ位置が紫外線照射ステーションとなり、当該紫外線照射ステーションから更に90度進んだ位置がスタンパSに貼合されたディスク基板Dの取り出しステーションとなる。
【0020】
前記ディスク基板Dは、光過性を備えたポリカーボネート等により構成されているとともに、その中央部に穴D1(図3,図4参照)を備えた円盤状に設けられている。この一方、スタンパSは、図7に示されるように、中央部に穴S1を有し、且つ、下面側に情報記録層を転写するピット形成用の微細な凹凸が形成されている。
【0021】
図3及び図4に示されるように、ベース6において、第1の支持装置8の中心C回りの周方向略90度間隔位置には、上下方向に貫通する外側穴13と、これら外側穴13と干渉しない位置の同心円状に設けられた複数の下向き凹部14と、前記中心C部領域を上下方向に貫通するとともに、上部大径穴15A及びこれの下方に連なる下部小径穴15Bを含む中央穴15と、下部小径穴15B回りにおいて上部大径穴15A及びベース6の下方に開通する複数の連通穴16が形成されている。外側穴13は段部13Aを介して下部側の内径が上部側の内径よりも大きく形成されている。
【0022】
前記第1の支持装置8は、ベース6の上面側に設けられた外周リング21と、ベース6の上面側で前記外周リング21の内側領域内に配置された基板支持体24と、この基板支持体24に支持されるディスク基板Dの外周側を保持するディスク保持手段25と、ディスク基板Dの穴D1内に位置して当該ディスク基板Dのセンタリング機能を備えた突き出し手段26と、前記ディスク保持手段25でディスクDを保持させる保持駆動ユニット27と、前記突き出し手段26を上下方向に移動させる昇降駆動ユニット28とを備えて構成されている。
【0023】
前記外周リング21は、その内周面の略中央部高さ位置に内向きのフランジ30を備えているとともに、上面側に円環状の溝33を備え、当該溝33内にゴム等からなるシールリング34が配置されている。
【0024】
前記基板支持体24は、前記フランジ30の内径より若干小さくなる直径を備えた大きさに設けられている。この基板支持体24は、上面側に幅広リング状をなす凹溝36内に配置されたクッション材38を含む。また、中央部には、前記突き出し手段26を配置するとともに、上部側の内径が下部側の内径よりも小さく設けられた段部39A付きの穴39が形成されている一方、外周側には、周方向略90度間隔位置で前記中心Cに対して放射方向に向けられたコイルばね40の収容穴41が形成されている。
【0025】
前記ディスク保持手段25は、前記フランジ30の上面に配置されたリング部材43と、このリング部材43に支持されてディスク基板Dの外周側を保持するチャック44とを含んで構成されている。リング部材43は、図5に示されるように、周方向略90度間隔位置においてチャック44を収容できるように内径寸法を部分的に拡大して平面視凹状をなす四つ受容部45と、これら受容部45をそれぞれ形成する側面46,46を結ぶ方向に沿って直線状に形成された貫通穴47とを備え、この貫通穴47に挿入された軸49を介して前記チャック44が軸49回りに回動可能に装着されている。チャック44は、前記軸49に対して上下方向に延びる大きさを備えており、下部領域の内面側に前記コイルばね40が当接してチャック44の上部が前記中心C側に向けられる付勢力を付与するようになっている。また、チャック44の上端内側は切欠部51が設けられ、当該切欠部51にはディスク基板Dの外周縁に接する弾性部材52が配置され、これにより、ディスク基板Dの外周縁の損傷防止と滑り止めが図られている。なお、チャック44の下部外周面は、下方に向かうに従って内方に位置する傾斜面44Aとされている。
【0026】
前記突き出し手段26は、前記段部39A付きの穴39内において周方向略120度間隔位置に配置された三つの爪部材54と、これら爪部材54の下部を貫通する軸55と、当該軸55位置よりも若干上方の外周側に脱落不能に掛け回されたゴムリング56と、前記ベース6の中心穴15と基板支持体24の穴39内に跨るように配置されるとともに、前記軸55を支持して爪部材54を上方に突き出し可能とする昇降ブロック57と、この昇降ブロック57の中間部の外周下面側から下方に延びるとともに、前記連通穴16を貫通してベース6の下方に突出する複数の昇降軸58と、これら昇降軸58の下端に一体化されるとともに中央部に穴59を備えた略ドーナツ型の円盤60と、昇降軸58回りにおいて、ベース6の下面と前記円盤60との間に配置された緩衝部材としてのコイルばね62と、円盤60の周方向複数箇所に設けられて下端位置が調整可能なボルト64とからなる。
【0027】
前記爪部材54は、常時はクッション材38の上面と略面一となる上端面54Aと、この上端面54Aよりも上方に向けられて前記ディスク基板Dの穴D1内に挿入される凸部54Bと、各爪部材54で囲まれる内側領域内に位置する中央昇降軸68の上端部を受容する溝54Cとを備えた形状に設けられている。ここで、溝54Cの下端は、内側に向かって低くなる傾斜面54Dを有する形状に設けられている。
【0028】
前記昇降ブロック57は、基板支持体24の穴39内に位置して前記爪部材54の軸55を支持可能な外周形状に設けられた上部ブロック部57Aと、ベース6の中央穴15内に位置するとともに、上部ブロック部57Aよりも大径となる中間ブロック部57Bと、当該中間ブロック部57Bの中央部下面側から下方に延びる筒状の垂下ブロック部57Cとからなる。この昇降ブロック57は、中央穴15内を上昇したときに、前記爪部材54を上方に突き出してディスク基板Dの中央部を外周部よりも高い位置に保つようになっている。
【0029】
前記保持駆動ユニット27は、前記ベース6の外側穴13を貫通する軸部材66と、この軸部材66の下端に位置するリング状の昇降プレート67と、この昇降プレート67の下方に位置するフレームF上に配置された複数のシリンダ装置69と、前記ベース6の下面側に設けられた下向き凹部14と昇降プレート67の上面との間に介装されて当該昇降プレート67を下方に付勢するコイルばね70とにより構成されている。軸部材66は、上部に傾斜面66Aが設けられてチャック44に形成された傾斜面44Aに接触可能に設けられている。また、軸部材66の下部側には、当該軸部材66の軸方向移動ストロークを規制するためのフランジ部72が形成されている。すなわち、フランジ部72は、外側穴13の大径穴内に位置して段部13A位置を上昇限界とされている一方、ベース6の下面側に設けられたストッパ74位置を下降限界とされている。
【0030】
前記昇降プレート67は、シリンダ装置69による押し上げ力を受けない状態では(図6参照)、フランジ部72がストッパ74上に着座する対応位置となる。従って、チャック44は、基板支持体24の外周側に配置されたコイルばね40によって上端側が中心C側、すなわち、爪部材54側に向かう方向に付勢されてディスク基板Dの外周縁を保持することとなる。この一方、シリンダ装置69が作動して、そのヘッド69Aの上昇によって昇降プレート67が上昇したときに、軸部材66も上昇し、その傾斜面66Aにより、コイルばね41の付勢力に抗してチャック44の上端側がディスク基板Dの保持を解除する方向、すなわち、前記中心Cから離れる方向に軸49を中心に回動することとなる。
【0031】
前記昇降駆動ユニット28は、前記昇降ブロック57,昇降軸58及び前記円盤60と、この円盤60と略平行に配置されて当該円盤60の下方に位置するリング状の昇降板76と、前記フレームF上に配置されたシリンダ装置77とにより構成されている。シリンダ装置77のシリンダヘッド77Aは、前記昇降板76に固定されている。昇降板76は、常時は円盤60の下方位置で当該円盤60に設けられたボルト64の下端と非接触となる位置となり、シリンダ装置77を作動させて昇降板76を上昇させたときに、ボルト64の下端が昇降板76に接して円盤60を上昇させ、これにより、昇降ブロック57が上昇することで爪部材54が所定量上昇可能となっている。
【0032】
前記シリンダ装置77の近傍において、前述した中央昇降軸68の下方位置には中央シリンダ装置80が配置されている。この中央シリンダ装置80のシリンダヘッド80Aは、常時は、中央昇降軸68の下端部に設けられた板状部材81に対して下方に若干離れた位置にあり、中央シリンダ装置80を作動させてシリンダヘッド80Aを上昇させたときに、板状部材81を上方に押し上げできるようになっている。なお、中央昇降軸68の下部領域外周側にはコイルばね83が配置され、従って、中央シリンダ装置80が非作動の状態では、コイルばね83によって中央昇降軸68が下方に付勢されることとなる。ここで、中央昇降軸68の上端部は、外周側が上方に向かうに従って拡径する傾斜面68Aとされており、前記コイルばね83の付勢力によって傾斜面68Aが爪部材54の傾斜面54Dに接して外側に押し広げようとする力が作用し、これにより、爪部材54がディスク基板Dの穴D1の形成縁を外側に向かって押圧してディスク基板Dのセンタリングを行うようになっている。
【0033】
前記第1の支持装置8上に支持されたディスク基板Dの上面には、シート状をなす樹脂層L(図7参照)が貼付され、この樹脂層Lに対し、前記上位装置3側の第2の支持装置9を介してスタンパLが貼合されるようになっている。
【0034】
前記第2の支持装置9は、図7に示されるように、第1の支持装置8と実質的に同様の構成を備えており、第1の支持装置8に対して反転させた相対位置とされる一方、周方向に所定角度位置ずれた状態に設けることによって、貼合時における部材間の相互干渉が生じないようになっている。従って、図7以下に示される第2の支持装置9側の各部について、第1の支持装置8側の各部と同一部分については、第1の支持装置8側で用いた二桁の参照符号を下二桁に含む100番台の符号で示すこととし、重複する構造部分に関する説明を省略する。
【0035】
第2の支持装置9において外周リング121は、その下面側がフラットな面とされてシールリングを有しない構成とされている。また、下面側には、複数のテーパ突起85が突設されており、当該テーパ突起85は第1の支持装置8の外周リング21の上面側に形成されたガイド穴86に嵌合可能となっている。また、第2の支持装置9に支持されるスタンパSは、下面側に微細凹凸が位置する状態で、中央部が突き出し手段126によって支持される一方、外周部がスタンパ保持手段125によって保持される構成となっている。その他の構成は、実質的に第1の支持装置8側と同一である。
【0036】
次に、前記実施形態におけるディスク基板DとスタンパSとの貼合動作について説明する。
【0037】
先ず、第1の支持装置8における基板支持体24上にディスク基板Dを図示しないロボットアーム等を用いて配置する(図6参照)。ディスク基板Dを配置するときは、図3に示されるように、シリンダ装置69が作動して軸部材66が上昇し、上部の傾斜面66Aでチャック44の傾斜面44Aを押圧することで当該チャック44の上部が開く方向、すなわち、中心Cから離れる方向に軸49を中心に回動する。これと同時に中央シリンダ装置80が作動して中央昇降軸68が上昇すると、爪部材54の外周に掛け回されたゴムリング56により、爪部材54の上端側が相互に接近する方向に軸55を中心に回動することとなる。この状態で、上方からディスク基板Dを降下させると、当該ディスク基板Dの穴D1に爪部材54が入り込む一方、ディスク基板Dの外周縁がチャック44の上部内周側に受容されることとなる。次いで、中央昇降軸68を下降させると、当該中央昇降軸68の上部外周面に設けられている傾斜面68A(図4参照)が爪部材54の内周側に設けられている傾斜面54Dに当接してこれを上方より押し開く。そして、爪部材54がディスク基板Dの穴D1内周縁を放射方向に押圧して当該ディスク基板Dをセンタリングする。このようにしてセンタリングが完了した状態で前記軸部材66を下降させることで、チャック44が、コイルばね40による付勢力を受けて上部内面側がディスク基板Dの外周縁を保持するようになる。
【0038】
図2に示されるように、準備ステーションでディスク基板Dが第1の支持装置8にセットされると、ベース6が周方向に90度回転して第1の支持装置8が樹脂層貼合ステーションに送られ、当該樹脂層貼合ステーションで、図示しないラベリングマシン等を介してシート状の樹脂層Lが貼合される。この樹脂層Lは、紫外線硬化型樹脂層からなり、その両面に剥離材を備えたものであり、一方の面に設けられた剥離材を剥離してディスク基板Dに貼付された後に、他方の面(上面)に残る剥離材を剥離して樹脂層を露出させてスタンパSの貼合に備える。この樹脂層Lの貼合が完了すると、ベース6は更に90度回転して第1の支持装置8がスタンパ貼合ステーションへ送られる。スタンパ貼合ステーションに第1の支持装置8が停止すると、前記昇降駆動ユニット28におけるシリンダ装置77が作動してシリンダヘッド77A、昇降板76,円盤60、昇降軸58及び昇降ブロック57が上昇し、当該昇降ブロック57の上部に支持されている爪部材54が上昇することとなる。爪部材54が上昇すると、これに中央部が支持されているディスク基板Dは、初期の平面形状から、中央部が外周部よりも上方位置となる状態に姿勢変位することとなる(図7参照)。この際、中央部の上昇量は、最大でも、昇降ブロック57の中間ブロック部57B上面が基板支持体24の下面に接する位置までとされてディスク基板Dの中央部を必要以上に押し上げないように保たれる。
【0039】
この一方、第2の支持装置9においても同様に、準備ステーションでスタンパSが保持され、当該スタンパSがセットされた第2の支持装置9がスタンパ貼合ステーションに送られたときに、スタンパSの中央部が外周部よりも下方に位置する姿勢に保たれる。
【0040】
ディスク基板Dを支持した第1の支持装置8と、スタンパSを支持した第2の支持装置9が図1中貼合位置Pに合わされた状態で(図7参照)、図示しない昇降装置を介して第2の支持装置9側が下降する。この下降により、ディスク基板DとスタンパSは、それらの中央部が最初に接触して当該領域が貼合されることとなる(図8参照)。この貼合初期の段階では、中央部以外の領域は、相互に非接触な状態にあるため、貼合はされないこととなる。
【0041】
第2の支持装置9を更に下降させると、接触領域は、中央部から外周部に向かって次第に拡がるようになり、順次貼合面積が拡大されることとなる(図9参照)。この際、ディスク基板Dとスタンパの相対面間における空気は、次第に外周側に追い出されるようにして逃げることになり、当該空気逃がし作用は、外周部同士が相互に貼合されるまで継続されることとなる。従って、ディスク基板D上の樹脂層Lに気泡が混入することが防止される。なお、貼合がディスク基板Dの中央部から外周部に向かって進行する過程では、爪部材54,154同士がぶつかり合う状態となるが、爪部材54,154を支持している昇降ブロック57,157がそれぞれ離反する方向に移動することで貼合を阻害するような相互干渉は生じない。この際、昇降軸58,158回りにはコイルばね62,162が掛け回されているため緩衝作用を受けつつ離反することとなる。
【0042】
このようにしてディスク基板DとスタンパSとの貼合が終了すると、第2の支持装置9側が上昇する(図10参照)。この上昇に際しては、第1の支持装置8のチャック44の上部が開き動作するとともに、爪部材54の上端部が中心C(貼合中心P)に向かって回動してディスク基板Dに対する保持が解除される。
【0043】
第1の支持装置8から上方に離れた第2の支持装置9側には、スタンパSにディスク基板Dが貼り付いた状態で転移することとなる。そして、ベース7を回転させて紫外線照射ステーションに進んだ位置で、ディスク基板D側から紫外線が照射され、中間の樹脂層Lを硬化させた後に、取り出しステーションに進み、スタンパSからディスク基板Dが取り外される。
【0044】
取り外されたディスク基板D上の硬化後の樹脂層Lには、スタンパSによって上面側に微細な凹凸が転写され、この凹凸面に図示しない反射膜、保護膜を介してハードコート層が設けられて光記録媒体とされる。
【0045】
従って、このような実施形態によれば、ディスク基板Dの中央部から外周部に向かってスタンパSを貼合するように構成されているため、ディスク基板DとスタンパSとの間に空気が存在していても、当該空気を等しく放射方向に逃がしながら貼合を行うことができるため、スタンパSの凹凸を転写するための樹脂層Lに気泡を混入させることがなく、形状を高精度に再現することができる貼合を実現することができる、という効果を得る。
【0046】
また、中央部から外周部に向かう貼合であるため、例えば、ディスク基板DとスタンパSとを貼合するに際して、図9中左右方向一端側から他端側に向かって空気を逃がしながら行うとした場合に比べ、約半分の時間で貼合を行うことが可能となり、貼合効率も向上させることができる。
【0047】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、形状、材料、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材料などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【0048】
例えば、図8に示されるように、第1の支持装置8側のシールリング34が第2の支持装置9側の外周リング121の下面に接したときに、シールリング34の内側空間内に存在する空気を図示しない脱気手段で脱気した状態で前述した貼合を行うように設けることができる。このように構成すると、気泡の混入防止を一層確実に行うことが可能となる。
【0049】
また、前記実施形態では、ディスク基板DとスタンパSとの貼合について図示、説明したが、半導体ウエハ等の薄板材や、ガラス及びフィルム等を貼合対象物として用いたものであってもよい。要するに本発明は、相互に貼合される部材間に空気の混入がないように貼合する装置として適用することができる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る貼合装置及び貼合方法によれば、第1及び第2の部材の中央部を初期貼合領域とし、その後に、貼合領域(密着領域)を外周部に向かって次第に拡大するように貼合を行うことができることとなる。そのため、第1及び第2の部材間に空気が存在していても、当該空気が外周側に逃げる作用が確実に生じるようになり、部材相互間における気泡混入を防止することが可能となる。
【0051】
また、ディスク基板とスタンパとを貼合対象として貼合する場合には、気泡混入を防止する構成により、スタンパに形成されたピット形成用の微細な凹凸を樹脂層に精度良く転写でき、凹凸形状の再現性が良好となる光記録媒体を提供することができる。
【0052】
更に、第1及び第2の部材間に存在する空気を脱気する脱気手段を設ける構成を併用した場合には、一層確実なる気泡混入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る貼合装置の全体構成を示す概略構成図。
【図2】貼合装置の各ステーションを説明するための概略平面図。
【図3】第1の支持装置側の詳細構造を示す断面図。
【図4】図2の要部拡大断面図。
【図5】ディスク基板の外周縁を保持するチャックの支持構造を示す要部平面図。
【図6】第1の支持装置にディスク基板を保持した状態を示す断面図。
【図7】第1の支持装置と第2の支持装置が貼合位置にある状態を示す貼合前の断面図。
【図8】ディスク基板とスタンパとの初期貼合状態を示す断面図。
【図9】ディスク基板とスタンパとが全体的に貼合した状態を示す断面図。
【図10】貼合を完了して第2の支持装置側を上昇させた状態を示す断面図。
【符号の説明】
1 貼合装置
8 第1の支持装置
9 第2の支持装置
26,126 突き出し手段
54,154 爪部材
62,162 コイルばね(緩衝手段)
D ディスク基板(第1の部材)
S スタンパ(第2の部材)
Claims (7)
- 板状若しくはシート状の第1の部材を支持する第1の支持装置と、前記第1の部材に貼合される板状若しくはシート状の第2の部材を支持するとともに、前記第1の支持装置に対向して相対的に離間、接近する第2の支持装置とを備え、これら第1及び第2の支持装置を接近させて第1及び第2の部材を貼り合わせる貼合装置において、
前記第1及び第2の部材は、それらの中央部が外周部よりも接近した相対姿勢とされて中央部から外周部に向かって貼り合わされることを特徴とする貼合装置。 - 前記第1の部材は、光学記録媒体を構成するディスク基板である一方、前記第2の部材は、前記ディスク基板の面に設けられた樹脂層に微細凹凸を転写するスタンパであり、
前記第1及び第2の支持装置は、ディスク基板とスタンパの各中央部に設けられた穴にそれぞれ係合する突き出し手段をそれぞれ備え、これら突き出し手段が相互に接近する方向に突出することでディスク基板とスタンパの中央部が、それらの外周部よりも相対的に接近した姿勢に保たれることを特徴とする請求項1記載の貼合装置。 - 前記突き出し手段は緩衝部材をそれぞれ備え、前記中央部から外周部に向かってディスク基板とスタンパとの貼合領域が拡がるに従って突き出し位置を後退することを特徴とする請求項2記載の貼合装置。
- 前記第1及び第2の部材間に存在する空気を脱気する脱気手段を更に含むことを特徴とする請求項1,2又は3記載の貼合装置。
- 第1の部材と第2の部材を対向配置して相互に接近させることで貼合する貼合方法において、
少なくとも一方の部材を、他方の部材に対して、中央部が外周部よりも接近した相対姿勢としておき、
第1及び第2の部材を貼り合わせるときに、それらの中央部から外周部に向かって貼合領域を拡げて次第に貼り合わされることを特徴とする貼合方法。 - 光学記録媒体を構成するディスク基板の一方の面に樹脂層を設け、当該樹脂層の面に情報記録用の微細凹凸を形成するためのスタンパを貼合する方法において、
前記ディスク基板とスタンパの中央部を、外周部よりも接近した相対姿勢とした状態で相互に密着させてディスク基板とスタンパが中央部から外周部に貼合領域を拡げて次第に貼り合わされることを特徴とする貼合方法。 - 前記ディスク基板とスタンパとの間に存在する空気を脱気した状態で前記貼り合せが行われることを特徴とする請求項5又は6記載の貼合方法。
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- 2003-06-06 JP JP2003162116A patent/JP2004358888A/ja active Pending
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