JP2005285280A

JP2005285280A - ディスク単板の貼り合わせ方法

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Publication number: JP2005285280A
Application number: JP2004101165A
Authority: JP
Inventors: Riyouko Kitano; 亮子北野; Masayuki Tsuruha; 正幸鶴羽; Yoichi Nakagawa; 洋一中川; Naoto Yano; 直人矢野
Original assignee: Kitano Engineering Co Ltd
Current assignee: Kitano Engineering Co Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】気泡等の発生を防ぎ適正に貼り合わせることができるディスク単板同士の貼り合わせ方法を提供する。
【解決手段】第１ディスク単板Ｄ１に接着剤Ｒを円周状に塗布する第１ディスク単板塗布工程と、第２ディスク単板Ｄ２に接着剤Ｒを円周状に塗布する第２ディスク単板塗布工程と、第１ディスク単板Ｄ１に対して正帯電又は負帯電させる第１電荷付与工程と、第２ディスク単板Ｄ２に対して第１ディスク単板とは極性が異なるように負帯電又は正帯電させる第２電荷付与工程と、第１ディスク単板Ｄ１と第２ディスク単板Ｄ２とを重ね合わせる重ね合わせ工程と、重ね合わせた両ディスク単板を回転させて両ディスク単板間に介在する接着剤Ｒを全体に延展させる延展工程と、両ディスク単板に紫外線を照射して接着剤Ｒを硬化させる接着剤硬化工程と、を有するディスク単板の貼り合わせ方法。
【選択図】図３

Description

本発明は、ディスク単板の貼り合わせ方法に関し、更に詳しくは、特にＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）等の光ディスクを製造する際、下ディスク単板と上ディスク単板との間に接着剤（紫外線硬化樹脂等）を一定厚さになるように延展してディスク単板同士を貼り合わせるディスク単板の貼り合わせ方法に関するものである。

一般に、ＤＶＤ等の製品は、記録板である下ディスク単板とダミー板である上ディスク単板とを相互に貼り合わせることにより製造される。
かかるＤＶＤの製造において、従来行われているディスク単板の貼り合わせ方法の一例を説明する。

図５及び図６は、従来のディスク単板の貼り合わせ方法における主要工程を示している。
以下、この方法を工程順に説明する。
図５（Ａ）において、スピンナー１００の上に下ディスク単板Ｄ１を供給する。
この場合、下ディスク単板Ｄ１は移載アーム１０１によって、図示しない供給部から移載・供給される。
図５（Ｂ）において、回転する下ディスク単板Ｄ１に対して、ディスペンサーのノズル１０２から紫外線硬化樹脂が吐出する。
これにより下ディスク単板Ｄ１の上面には紫外線硬化樹脂が円周状に塗布される。

図５（Ｃ）において、下ディスク単板Ｄ１に対して上ディスク単板Ｄ２を重ね合せる。この場合、上ディスク単板Ｄ２は移載アーム１０１によって、図示しない供給部から移載・供給される。
図５（Ｄ）において、スピンナー１００を高速回転させることで（好適には、３０００〜４０００ｒ．ｐ．ｍ程度）、その遠心力により紫外線硬化樹脂を飛散させ一定膜厚にする。
この場合、飛散された液はカップ１０３（収容容器）の下部から自動的に回収される。

次に図６（Ａ）において、スピナー１００（図５に記載）から紫外線照射テーブル１０４に移載されたディスクＤに対して、その上方からＵＶランプ１０５によって紫外線を照射する。
この紫外線照射により下ディスク単板Ｄ１と上ディスク単板Ｄ２と間の紫外線硬化樹脂が硬化する。
図６（Ｂ）において、検査テーブル１０６に移載されたディスクＤに対して、レーザーセンサ１０７によって欠陥の有無を検査する。
図６（Ｃ）において、良品ディスクＤがスピンドル型の専用治具１０８に積層され、次工程へ取り出される。

かかる従来のディスク単板の貼り合わせ方法において、下ディスク単板Ｄ１に上ディスク単板Ｄ２を重ね合せる際、下ディスク単板Ｄ１上に円周状に塗布された紫外線硬化樹脂は、塗布直後にはハッキリした山形（断面形状）をしているが、その後自重によって山裾部分が広がるように平坦化していく傾向にある。
極端な場合には図７（Ａ）に示すように山谷を持つ凹凸形状になり、このような状態で上ディスク単板Ｄ２を重ねると、図７（Ｂ）に示すように紫外線硬化樹脂中に気泡Ａが発生する（すなわち、気泡Ａが封じ込まれる）。
この気泡Ａは、その後のスピン工程でも排出することができず、下ディスク単板Ｄ１と上ディスク単板Ｄ２との間に残存することとなり、製品となるディスクＤの品質を低下させる原因となる。

また、紫外線硬化樹脂が上ディスク単板Ｄ２に対してなじみ難いと、図８（Ａ）のような凹凸形状をつくり易くなり、この場合にも気泡の発生原因になる。
更に、下ディスク単板Ｄ１にノズル１０２で紫外線硬化樹脂を円周状に塗布する際、下ディスク単板Ｄ１を回転させると、回転スピードは然程速くはないが、そのときの遠心力によって紫外線硬化樹脂の山形が崩れる。
つまり図８（Ｂ）に示すように特に外側が引っ張られて、山形が片崩れして形を保つことができなくなる。
この場合も、当然、下ディスク単板Ｄ１と上ディスク単板Ｄ２と間に気泡が発生する原因となる。

このような障害を取り除くために、例えば、特許文献１に示されているように、上下のディスク単板に接着剤を塗布して、更に重ね合わせ時に両ディスク単板間に電圧を印加する方法が開発されている。
これは、具体的には、下側のディスク単板に円周状に、且つ上側のディスク単板には仮想円状に点線状に接着剤を塗布して、それら各ディスク単板を保持する両電極に電圧を印加するものである。

しかし、ディスク単板に接着剤を塗布する場合は、通常のディスペンサーを使用すると塗布効率が悪く、また効率を高くしようとすると特殊なディスペンサーが必要である。
また、電圧を印加するための電極を上下の両保持台に装備しなければならないため、極めて保持台が複雑な構造となる。
本発明はかかる実情に鑑み、気泡等の発生を防ぎ適正に且つ効率良く貼り合わせることができ、また保持台の構造を極力簡単にできるディスク単板の貼り合わせ方法を提供することを目的とする。

本発明はかかる実情に鑑み、気泡等の発生を防ぎ適正に貼り合わせることができるディスク単板同士の貼り合わせ方法を提供することを目的とする。

特開２００１−６７７３８号公報

かくして、本発明者は、このような課題背景に対して鋭意研究を重ねた結果、両ディスク単板に塗布された紫外線硬化樹脂同士を点当りで接触し始めさせることにより、上記の諸問題点を解決することができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。

すなわち、本発明は、（１）、第１ディスク単板に接着剤を円周状に塗布する第１ディスク単板塗布工程と、第２ディスク単板に接着剤を円周状に塗布する第２ディスク単板塗布工程と、第１ディスク単板に対して正帯電又は負帯電させる第１電荷付与工程と、第２ディスク単板に対して第１ディスク単板とは極性が異なるように負帯電又は正帯電させる第２電荷付与工程と、第１ディスク単板と第２ディスク単板とを重ね合わせる重ね合わせ工程と、重ね合わせた両ディスク単板を回転させて両ディスク単板間に介在する接着剤を全体に延展させる延展工程と、両ディスク単板に紫外線を照射して接着剤を硬化させる接着剤硬化工程と、を有するディスク単板の貼り合わせ方法に存する。

すなわち、本発明は、（２）、第１電荷付与工程及び第２電荷付与工程においては、電荷付与剤を付与することにより行う上記（１）記載のディスク単板の貼り合わせ方法に存する。

本発明は、上記のような（１）〜（２）の組み合わせを採用することも当然可能である。

本発明によれば、第１ディスク単板に対して正帯電又は負帯電させる第１電荷付与工程と、第２ディスク単板に対して第１ディスク単板とは極性が異なるように負帯電又は正帯電させる第２電荷付与工程とにより、第１ディスク単板と第２ディスク単板とは、それぞれ相互に極性が異なるように帯電させるので、第１ディスク単板と第２ディスク単板とを重ね合わせる際に、極性の異なる第１電荷付与剤と第２電荷付与剤とが相互に引き合い接着剤の先端は先細り形状になる。

そして、円周状に塗布された接着剤の先細った先端同士がどこか１箇所で点当りで接触すると、正、負の電荷の中和が行われて一体となり、その近傍に発生する比較的大きな静電気力や表面張力の影響を受け円周方向に沿って接触が伝播していき、第１ディスク単板と第２ディスク単板の接着剤は全体的に一体化する。
したがって、両ディスク単板の接着剤同士は、最初点で接触し、それが連続的に広がっていくため、接着剤間に気泡が入り込む余地がなく、両ディスク単板間に発生する気泡の発生を予防することができる。
また第１ディスク単板と第２ディスク単板とには、電荷付与剤を付与することにより容易に帯電させることができる。

以下、図面に基づき、本発明のディスク単板の貼り合わせ方法の好適な実施の形態を説明する。
本実施の形態の発明のディスク単板の貼り合わせ方法は、図１のフローチャートに示すように、第１ディスク単板に接着剤を円周状に塗布する第１ディスク単板塗布工程と、第２ディスク単板に接着剤を円周状に塗布する第２ディスク単板塗布工程と、第１ディスク単板に対して正帯電又は負帯電させる第１電荷付与工程と、第２ディスク単板に対して第１ディスク単板とは極性が異なるように負帯電又は正帯電させる第２電荷付与工程と、第１ディスク単板と第２ディスク単板とを重ね合わせる重ね合わせ工程と、重ね合わせた両ディスク単板を回転させて両ディスク単板間に介在する接着剤を全体に延展させる延展工程と、両ディスク単板に紫外線を照射して接着剤を硬化させる接着剤硬化工程とを有する。

図２は、本発明のディスク単板の貼り合わせ方法を実行するための装置の一例を示している。
本装置は、先ず、ストッカーや製造ラインから移載手段１Ａにより第１ディスク単板である上ディスク単板Ｄ２が回転テーブル２の位置ａに供給される。
同様に、移載手段１Ｂにより第２ディスク単板である下ディスク単板Ｄ１が位置ｂに供給される。
なお、回転テーブル２にはピンＰが取り付けられており、この上に上ディスク単板Ｄ２又は下ディスク単板Ｄ１が載置される。

回転テーブル２は間歇的に（図では反時計回りに）回転し、位置ａの上ディスク単板Ｄ２は位置ｃに、位置ｂの下ディスク単板Ｄ１は位置ｄにそれぞれ移動する。
上ディスク単板Ｄ２は、位置ｃにてディスペンサー３Ａの吐出ノズル３ａから紫外線硬化型の接着剤を円周状に塗布される（第１ディスク単板塗布工程）。
一方、下ディスク単板Ｄ１は、位置ｄにてディスペンサー３Ｂの吐出ノズル３ａから紫外線硬化型の接着剤を円周状に塗布される（第２ディスク単板塗布工程）。

そして、回転テーブル２は間歇的に（図では反時計回りに）回転し、位置ｃの上ディスク単板Ｄ２は位置ｅに、位置ｄの下ディスク単板Ｄ１は位置ｆにそれぞれ移動する。
上ディスク単板Ｄ２は、位置ｅにて、正帯電又は負帯電される（第１電荷付与工程）。すなわち、上ディスク単板Ｄ２には、正帯電又は負帯電させるために電荷付与装置４Ａから電荷付与剤が接着剤を覆うように吹き付けられる。
ここで電荷付与剤は公知のものを使用することで十分効果を得ることができる。
一方、下ディスク単板Ｄ１は、位置ｆにて、上ディスク単板とは極性が異なるように負帯電又は正帯電される（第２電荷付与工程）。
すなわち、下ディスク単板Ｄ１には、上ディスク単板とは極性が異なるように負帯電又は正帯電させるために、電荷付与装置４Ａから電荷付与剤が接着剤を覆うように吹き付けられる。

そして、回転テーブル２は間歇的に（図では反時計回りに）回転し、位置ｅの上ディスク単板Ｄ２は位置ｇに、位置ｆの下ディスク単板Ｄ１は位置ｈにそれぞれ移動する。
位置ｇに到達した上ディスク単板Ｄ２は、反転装置８により反転され接着剤が塗布された側が下側に来るようにされた後、移載アーム５により吸着されて持ち上げられ、位置ｈにある下ディスク単板Ｄ１の上方に搬送される。
そして、この位置で上ディスク単板Ｄ２と下ディスク単板Ｄ１との重ね合わせを行う（重ね合わせ工程）。

このようにして重ね合わされた重ね合わせディスクＤは移載アーム５によりスピンナー６に搬送され、接着剤の延展が行われる（延展工程）。
スピンナー６で接着剤が延展された重ね合わせディスクＤは、紫外線照射用の回転テーブル７に搬送され、この回転テーブル７上で不図示の紫外線照射装置により紫外線を照射され、接着剤の硬化が行われる（接着剤硬化工程）。

次に、回転テーブル２において上ディスク単板Ｄ２と下ディスク単板Ｄ１とを重ね合わせるときの一連の工程を図３を用いて更に詳しく説明する。
先ず、図３（Ａ１）及び図３（Ａ２）に示すように、ピンＰ上に載置された下ディスク単板Ｄ１及び上ディスク単板Ｄ２に吐出ノズル３ａから紫外線硬化型の接着剤Ｒを塗布する。
このとき、吐出ノズル３ａをディスク単板中心軸周りに回転させることで、両ディスク単板Ｄ１，Ｄ２上に接着剤Ｒが円環状に塗布される。

次いで、図３（Ｂ１）及び図３（Ｂ２）に示すように、ピンＰ上に載置された下ディスク単板Ｄ１及び上ディスク単板Ｄ２にそれぞれ極性が異なるように正帯電又は負帯電させるために電荷付与剤が接着剤Ｒを覆うように吹き付けられる。
そして上ディスク単板Ｄ２は反転され、移載アーム５に吸着された状態で、下ディスク単板Ｄ１の上方に配置される。
その後、図３（Ｃ）に示すように、下ディスク単板Ｄ１は持上げ治具６Ａが上昇することで、その上で受けとられ、上ディスク単板Ｄ２に接近していく。
なお、持上げ治具６Ａは、回転テーブル２の貫通穴を通過して上昇していくものであり、この貫通穴の周囲には前述した受けピンＰが設けられている。

上ディスク単板Ｄ２側の接着剤Ｒは正帯電しており、下ディスク単板Ｄ１側の接着剤Ｒは負帯電しているため、両方の接着剤Ｒ同士は引き合い、接着剤Ｒの先端は先細り形状になる。
このように上ディスク単板Ｄ２と下ディスク単板Ｄ１とがある程度近づくと、図３（Ｄ）に示すように、急に接着剤Ｒの形状が先細り形状になるが、それは２つの帯電体間に働く静電気力は両者間の距離の２乗に反比例するからである（クーロンの法則）。
最後には接着剤Ｒの先端同士が接合しながら一体化する。
その後、重ね合わせられた両ディスク単板は、一体となって移載アーム５によりスピナー６の回転台に載置され接着剤Ｒが延展される。
このような移載アーム５による移し変えは、下ディスク単板Ｄ１や上ディスク単板Ｄ２に帯電された状態がそのまま保持されるように行われる。
ここで、この接着剤の接合作用について説明する。

図４は、接着剤Ｒの塗布形状に沿って見た一部の断面を模式的に示している（距離Ｔ>距離Ｔ１>距離Ｔ２）。
下ディスク単板Ｄ１に円周上に接着剤Ｒが塗布され、同様に上ディスク単板Ｄ２に円周状に接着剤Ｒが塗布され、両ディスク単板Ｄ１，Ｄ２が隔離された状態から、このような両ディスク単板Ｄ１，Ｄ２を相互に近づけた（例えば４ｍｍ程度）状態となったとする〔図４（Ａ）参照〕。
すると、若干他の位置よりも上下の接着剤間の距離が短くなった部分は、静電気力が他の部分より多く、その部分が引き合い両者の距離が近づくに連れ、上下の接着剤Ｒは共に山状に盛り上がり、点当りで接触し始める〔図４（Ｂ）参照〕。

そして、このように円周状に塗布された接着剤Ｒの先細った先端同士がどこか１箇所で点当りで接触すると、正、負の電荷の中和が行われて一体となり、その近傍に発生する比較的大きな静電気力や表面張力の影響を受け円周方向に沿って接触が伝播していき〔図４（Ｃ）参照〕、上ディスク単板Ｄ２と下ディスク単板Ｄ１の接着剤Ｒは全体的に一体化する〔図４（Ｄ）参照〕。
したがって、両ディスク単板Ｄ１，Ｄ２の接着剤同士は、最初点で接触し、それが連続的に広がっていくため、接着剤間に気泡が入り込む余地がなく、両ディスク単板間に発生する気泡の発生を予防することができるのである。

以上、本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものでなく、本発明の範囲内で種々の変形等が可能である。
例えば、上述した実施形態では、両ディスク単板Ｄ１，Ｄ２に接着剤Ｒを塗布した例について説明したが、片方にのみ接着剤Ｒを塗布しても良い。
片方の単板にしか接着剤Ｒが塗布されていなくても、静電気力により接着剤Ｒは先細り、それが他方の単板に直接接触することになるが、先細りの形状を得ているので、同様な効果が得られる。
また、電荷付与剤の吹き付けに際しては、スピナー６の回転台に下ディスク単板が載置された状態で行うことも当然可能である。

本発明は、光ディスクを製造する際、下ディスク単板と上ディスク単板との間に接着剤（紫外線硬化樹脂等）を一定厚さになるように延展してディスク単板同士を貼り合わせるディスク単板の貼り合わせ方法に関するものであるが、その原理を逸脱しない限り、他の分野、例えば、半導体分野における薄基板の貼り合わせ技術にも適用可能であり、その応用分野は広い。

図１は、本発明の一実施形態に係るディスク単板の貼り合わせ方法のフローチャートである。図２は、本発明の一実施形態に係るディスク単板の貼り合わせ方法を実施するための装置を示す説明図である。図３は、上ディスク単板及び下ディスク単板が重ね合わされる工程を示す説明図であり、（Ａ１）及び（Ａ２）はディスク単板上の接着剤を塗布している状態、（Ｂ１）及び（Ｂ２）はディスク単板上に電荷付与剤を吹き付けている状態、（Ｃ）は上ディスク単板と下ディスク単板とが接近している状態、及び（Ｄ）は静電気力により接着剤が先細り形状に変化した状態を示している。図４は、接着剤の塗布形状に沿って見た一部の断面をそれぞれ模式的に示す説明図であり、（Ａ）は接着剤間の静電気力が十分に働いていない状態、（Ｂ）は静電気力により接着剤の一部が点当りで接触した状態、（Ｃ）は接触が尾根伝いに伝播している状態、及び（Ｄ）は接着剤同士が全体的に一体化した状態を示している。図５は、従来のディスク貼り合わせ方法における主要工程を示す図であり、（Ａ）はスピンナーに下ディスク単板が供給された状態、（Ｂ）はスピンナーを回転させながら下ディスク単板上に接着剤が塗布されている状態、（Ｃ）は下ディスク単板と上ディスク単板とを重ね合わせた状態、及び（Ｄ）は接着剤を延展している状態を示している。図６は、従来のディスク貼り合わせ方法における主要工程を示す図である。（Ａ）はディスクに紫外線が照射されている状態、（Ｂ）はレーザーにより気泡等の発生の有無を確認する検査を行っている状態、及び（Ｃ）は専用治具に良品ディスクが積層された状態を示している。図７は、従来のディスク貼り合わせ方法におけるディスク間の接着剤の挙動を示す説明図であり、（Ａ）は接着剤の先端が凸凹になった状態、及び（Ｂ）は上ディスク単板と下ディスク単板との間に気泡が発生した状態を示している。図８は、従来のディスク貼り合わせ方法におけるディスク間の接着剤の挙動を示す説明図であり、（Ａ）は接着剤の先端が凸凹になった状態、及び（Ｂ）は接着剤の山形が遠心力により崩れた状態を示している。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ移載手段
２回転テーブル
３Ａ，３Ｂディスペンサー
３ａ吐出ノズル
４Ａ，４Ｂ電荷付与装置
５移載アーム
６スピンナー
７回転テーブル
８反転装置
９持上げ治具
１００スピンナー
１０１移載アーム
１０２ノズル
１０３カップ
１０４紫外線照射テーブル
１０５ＵＶランプ
１０６検査テーブル
１０７レーザーセンサ
１０８専用治具
Ａ気泡
Ｄ重ね合わせディスク
Ｄ１下ディスク単板
Ｄ２上ディスク単板
Ｐピン
Ｒ接着剤
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３距離

Claims

第１ディスク単板に接着剤を円周状に塗布する第１ディスク単板塗布工程と、
第２ディスク単板に接着剤を円周状に塗布する第２ディスク単板塗布工程と、
第１ディスク単板に対して正帯電又は負帯電させる第１電荷付与工程と、
第２ディスク単板に対して第１ディスク単板とは極性が異なるように負帯電又は正帯電させる第２電荷付与工程と、
第１ディスク単板と第２ディスク単板とを重ね合わせる重ね合わせ工程と、
重ね合わせた両ディスク単板を回転させて両ディスク単板間に介在する接着剤を全体に延展させる延展工程と、
両ディスク単板に紫外線を照射して接着剤を硬化させる接着剤硬化工程と、
を有することを特徴とするディスク単板の貼り合わせ方法。
第１電荷付与工程及び第２電荷付与工程においては、電荷付与剤を付与することにより行うことを特徴とする請求項１記載のディスク単板の貼り合わせ方法。