JP2006172572A - 貼り合せ装置，貼り合せ方法及び光ディスクの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造ラインにおいて確実に静電気を除去することができる貼り合せ装置及び貼り合せ方法を提供する。
【解決手段】 薄膜状のカバー層を基板に貼り合せた後、支持台に支持された基板を旋回アームによって把持し、基板を支持台から離間させた状態で、該基板に除電処理を行う除電装置とを備えている
【選択図】 図５

Description

本発明は、貼り合せ装置及び貼り合せ方法に関し、特に、ディスク基板にカバーシートを貼り合せる張り合せ装置，貼り合せ方法及び光ディスクの製造装置に関する。

従来、光ディスクとしては、例えば、ＣＤ(compact disc)，ＣＤ−Ｒ(compact disc-recordable)，ＤＶＤ(digital versatile disc)，ＤＶＤ−Ｒ(digital versatile disc-recordable)等が既に普及している。

また、近年、光ディスクに対しては、映像情報等の情報を更に大量に格納したいという要望があり、記録情報の高密度化の検討が進んでいる。このような光ディスクに対する情報記録密度は、概ねディスク上の光ビームのスポットサイズで決まり、このスポットサイズは、レーザ波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとすると、λ／ＮＡに比例する。このため、光ディスクに対する記録密度を高めるためには、レーザ光の短波長化が必要となるとともに、対物レンズの高ＮＡ化が効果的である。しかし、光ディスクの傾きにより発生するコマ収差はＮＡの３乗に比例して大きくなるため、高ＮＡ化によってディスクのチルト等による傾きに対するマージンが極めて小さくなり、わずかな傾きでもビームスポットがぼやけ、高密度での記録及び再生が実現できなくなる。従って、高密度化に適した従来の光ディスクでは、高ＮＡ化に伴うディスクの傾きによるコマ収差の増加を抑制するため、レーザ光の透過層として、十分薄い（例えば、０．１ｍｍ程度）カバー層がディスク基板に設けられている。

上記のような光ディスクの製造ラインでは、予め記録層が形成されたディスク基板の記録面上に薄膜状の樹脂からなるカバー層をシートから所定の形状に半抜き加工をしておき、一枚づつ剥離して貼り合せる工程が行われる。また、製造ラインで塵埃や傷が付くことを防止するため、このカバー層の表面には、更に保護シートが貼り付けられており、カバー層をディスク基板に貼り合わせた後に剥離する工程が行われる。

図８（ａ）は、従来の光ディスクの製造ラインの一部を示す平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の側面から見た状態を示す図である。
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、ディスク基板にカバー層が貼り合わされた状態である光ディスク１０１を、カバー層を上面に向けた状態でターンテーブル１０２の支持台１０３に順次置いて該ターンテーブル１０２を回転させ、シート剥離部１０４でカバー層の表面に貼り付けられた保護シートを剥離する。その後、保護シートが取り除かれた光ディスク１０１を旋回アームで把持して集積部１０７に搬送している。

このとき、ターンテーブル１０２に配置された光ディスク１０１の表面に帯電する静電気を除去するため、例えば、代表的なものとして、イオン照射装置１０５を設け、該イオン照射装置１０５からターンテーブル１０２の支持台１０３に配置された光ディスク１０１にイオンを照射することで、光ディスク表面の静電気を除去する工程が行われていた（例えば、下記特許文献１）。

特開２００２−１９７７３７号公報

しかし、図８の製造ラインのように、イオン照射装置１０５によってターンテーブル１０２の支持台１０３に配置された光ディスク１０１にイオンを照射すると、一時的に光ディスク表面の静電気を除去することができるものの、その後、旋回ローラ１０６に把持されてターンテーブル１０２から持ち上げられた際に、再び帯電してしまう点で改善の余地があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、製造ラインにおいて確実に静電気を除去することができる貼り合せ装置及び貼り合せ方法を提供することにある。

本発明の上記目的は、薄膜状のカバー層を基板に貼り合せる貼り合せ装置であって、前記カバー層を貼り合せた後、前記基板を支持する支持台と、前記支持台に支持された前記基板を把持して搬送可能な把持手段と、前記基板が前記把持手段によって把持されることで前記支持台から離間した状態で、該基板に除電処理を行う除電手段とを備えていることを特徴とする貼り合せ装置によって達成される。

また、本発明の上記目的は、薄膜状のカバー層を基板に貼り合せる貼り合せ方法であって、前記カバー層を貼り合せた後、前記基板を支持台で支持し、前記支持台に支持された前記基板を把持手段によって把持して搬送するときに、前記基板を前記把持手段で把持することで前記支持台から離間させた状態で、該基板に除電処理を行うことを特徴とする貼り合せ方法によって達成される。

本発明によれば、基板を旋回アーム等の把持手段で把持して支持台から一旦離間させた状態とし、除電装置によって基板に除電処理を行うため、該基板の全体を対象としてほぼ同時に除電処理を行うことができるようになる。このため、本発明においては、従来のように、支持部に配置した状態で基板の表面にのみ除電処理を行った後に、再び、基板の周囲から静電気が該基板に移動することで再び静電気が発生することを防止することができる。したがって、薄膜状のカバー層を基板に貼り合せる工程において、カバー層及び基板に発生した静電気をより確実に除去することができる。基板を支持台から一旦離間させた状態とは、基板を他の部位に搬送するときに把持手段で把持した状態でもよく、また、搬送する前に除電のために把持して離間させた状態でもよい。

上記貼り合せ装置において、前記カバー層を前記基板に貼り合せる前にも、前記基板と前記カバー層とのそれぞれに除電処理を行う除電手段とを備えていることが好ましい。

貼り合せ装置において、除電装置がイオンをエアによって基板の両面に吹き付ける構成であることが好ましい。また、貼り合せ方法において、除電処理がイオンをエアによって吹き付ける処理であることが好ましい。こうすれば、基板のそれぞれの面にイオンを吹き付けることで、各面の全体を除電することができるため、該基板に帯電している電荷をより確実に且つ効率良く除去することができる。

さらに、上記貼り合せ装置を備え、基板が、記録層を有する光ディスク用のディスク基板であって、記録層の記録面上にカバー層を貼り合せることで透明な保護層を形成する光ディスクの製造装置とすることが好ましい。こうすれば、製造ラインでディスク基板と記録層との貼り合せを行うとともに、光ディスクの表面に発生した静電気を確実に除去することができ、光ディスクの生産効率を向上させることができる。

本発明によれば、製造ラインにおいて確実に静電気を除去することができる貼り合せ装置及，貼り合せ方法及び光ディスクの製造方法を提供できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。本実施形態では、貼り合せ装置及び貼り合せ方法の一例として、光ディスクの製造装置を用いて説明する。しかし、貼り合せ装置及び貼り合せ方法は、光ディスクに限定されることなく、基板に薄膜状のシートを貼り合せることで製造されるものに適宜用いることができる。

図１は、本実施形態の光ディスクの製造装置により製造される光ディスクを示す一部拡大された断面図を含む図である。
光ディスク１は、従来のＤＶＤと比較してより高密度な情報記録を可能とするものであり、例えば、従来の光ディスクと比較して、記録再生用のレーザ光として短波長の青紫レーザ光を用いるとともに、ディスク駆動装置の対物レンズの開口数ＮＡを０．８５程度まで増大することで、１２ｃｍ径の光ディスク１の片面記録容量を２７ギガバイト程度まで高めることができるものである。

光ディスク１は、円盤状に形成されたディスク基板２を備えている。図１中のＸ部分の拡大図に示すように、ディスク基板２の片側の面には、情報の記録層４と、該記録層４とを覆うようにカバー層３とが順に積層されている。

記録層４は、ディスク基板２上に、光反射層８と光吸収層７とを順に積層することで形成される。カバー層３は、片側の面に形成された粘着膜６を介して記録層４に貼り付けられる透明な保護層として機能する樹脂フィルム５である。

ディスク基板２は、ポリカーボネイト等の樹脂を素材としてモールド成形されたものである。また、カバー層３の樹脂フィルム５としては、例えば、ポリカーボネイトやＴＡＣ，ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）であり、粘着膜６としては、アクリル系，ゴム系，シリコン系等の粘着剤（光硬化性の樹脂接着剤を含む。）により形成され、特に、アクリル系の粘着剤を用いると透明性及び耐久性の点で良好である。

本実施形態において、光ディスク１のカバー層３の厚さは、粘着膜及び接着剤を含めて、９５μｍから１０５μｍの範囲とすることができ、樹脂フィルム５の厚さの範囲が１０μｍから１００μｍの範囲とすることができ、また、粘着膜及び接着剤の厚さの範囲が５μｍから３０μｍの範囲とすることができる。

ディスク基板２の中心部には光ディスク１の回転中心となる軸Ｓを中心とした円形の中心開口２ａが設けられている。また、カバー層３の中心部には、軸Ｓを中心として、中心開口２ａよりも径が大きい円形の開口部３ａが形成されている。

図２は、光ディスクの製造装置を示す図である。図３は、図２に示す製造装置の一部を示す側面図である。図４は、カバー層の製造工程を説明するための図である。
光ディスクの製造装置１０は、光ディスクの製造ラインにおいて、記録層４が積層されたディスク基板２にカバー層３を貼り合わせる貼り合せ装置を備えている。

本実施形態では、ディスク基板２を製造する工程と、カバー層３を製造する工程とを独立して行い、光ディスクの製造装置１０において、記録層４が積層されたディスク基板２にカバー層３を貼り合わせる工程を行っている。

図４に示すように、カバー層３は、長尺帯状の樹脂フィルム３２と、該樹脂フィルム３２の片側（図中下側）の面に形成された粘着膜に貼り付けられた剥離シート３１と、樹脂フィルム３２の粘着膜が形成された面とは反対側の面に貼り付けられた保護シート３３とからなる積層のシート材料（以下、カバーシートＣＳという。）を加工して製造される。

カバーシートＣＳは、供給部１０Ａのシート供給部１１にロール状に巻き取られた状態で装填され、製造時に、シート供給部１１から送り出される。

図２及び図３に示すように、シート供給部１１から送り出されたカバーシートＣＳは、打抜加工部１０Ｂに搬送され、打抜装置１２に設けられた図示しない環状の打抜刃によってカバーシートＣＳの保護シート３３及び樹脂フィルム３２が打ち抜かれ、円形の打抜部３５が形成される。なお、本実施形態では、カバーシートＣＳの剥離シート３１は、打ち抜き加工時には打ち抜かれず、カバーシートＣＳから打ち抜かれた打抜部３５を保持した状態で搬送するためのキャリアとして機能する。

図３に示すように、打抜加工部１０ＢにおいてカバーシートＣＳを打ち抜いた後、カバーシートＣＳをカバー層回収部１０Ｃに搬送して、打抜部３５に区画された円形のカバー層３を順次に取り出し、その一方、樹脂フィルム３２における、打抜部３５を除く部位である不要部とともに、剥離シート３１を回収する。カバー層回収部１０Ｃで取り出されたカバー層３は、移送部１３によって搬送される。

カバー層３は、移送部１３を介して、円盤状の第１のターンテーブル１４に搬送され、第１のターンテーブル１４の周方向に等間隔に設けられた支持台４１に配置される。第１のターンテーブル１４は、例えば図２中矢印で示すように、周方向に回転制御して、その周方向の位置を変化させることで、各支持台４１の位置を変更する。

本実施形態の光ディスクの製造装置１０は、第１のターンテーブル１４の周囲に沿って、その回転方向に対して順に、基材供給部１０Ｄと、貼合部１０Ｅと、基材反転装置１８とが設けられている。

基材供給部１０Ｄは、別の工程で記録層３が形成されたディスク基板２を保持する基板供給装置１５を備え、該基板供給装置１５に保持されたディスク基板２を旋回アーム１６によって一枚づつ把持して第１のターンテーブル１４の支持台４１に搬送し、支持台４１に配置する構成である。

図５は、支持台にディスク基板を配置するときの状態を説明する図である。
図５に示すように、第１のターンテーブル１４の支持台４１には、カバー層３を配置するための面を有する支持部４２が形成されている。また、支持部４２の面から突き出した状態に維持されたセンターピン４３が設けられている。カバー層３は、粘着膜６を上面に向けた状態とするとともに、開口部３ａにセンターピン４３を挿通されることで支持台４１の支持部４２上で位置決めされた状態で保持される。カバー層３を支持台４１に支持させた後、ディスク基板２は、旋回アーム１６で把持されるとともに支持部４２の上方に搬送され、記録層４を下方に向けた状態で中心開口２ａにセンターピン４３を挿通され、該センターピン４３の先端部にカバー層３と離間させた状態で仮保持させる。このとき、支持部４２に保持されたカバー層３の中心軸に対して、ディスク基板２の中心軸Ｓ１を一致させる。

次に、ディスク基板２及びカバー層３を保持する支持台４１が、第１のターンテーブル１４を回転させることで、貼合部１０Ｅに搬送される。貼合部１０Ｅでは、真空状態に維持された気密室（図示しない）において、センターピン４３を支持部４２より下側に駆動させることで、該センターピン４３の先端に保持されたディスク基板２が、支持部４２に保持されたカバー層３に粘着膜６を介して貼り合わされる。こうして、光ディスク１が概ね完成する。

光ディスク１は、第１のターンテーブルの回転によって基材反転装置１８に搬送され、該基材反転装置１８によって反転され、支持台４１に配置されたカバー層３及びディスク基板２の上下位置が入れ代わり、カバー層３を上方に露呈した状態で配置される。

基材反転装置１８によって反転された後、光ディスク１は、第１のターンテーブル１４の回転に伴って移動し、旋回アーム１９によって把持され、後処理部１０Ｆに搬送される。後処理部１０Ｆにおいて、光ディスク１は、円盤状の第２のターンテーブル２１の周方向等間隔に設けられた複数の支持台２７に配置される。第２のターンテーブル２１は、上記第１のターンテーブル１４と基本的に同様の機構を有しており、図２中の矢印で示すように周方向に回転制御することで各支持台２７の位置を変えることができる構成である。

第２のターンテーブル２１の周方向に沿って、その回転方向に対して順に、保護シート剥離装置２６と、面状検査装置２２と、除電装置５０とが設けられている。

保護シート剥離装置２６は、光ディスク１のカバー層３表面に貼り付けられた保護シート３３（図４参照）を剥がす処理を施す。そして、保護シート３３が剥がされた光ディスク１は、第２のターンテーブル２１の回転によって、面状検査装置２２に搬送される。

面状検査装置２２は、光ディスク１の記録層３及びカバー層４の表面を検査し、カバー層４に埃塵や気泡が混ざっているもの等、欠陥のある光ディスク１を検出している。

面状検査において欠陥が検出されなかった正常の光ディスク１は、その後、集積部１０Ｇに搬送され、完成品集積部２５に回収される。一方、面状検査の際に欠陥が検出された光ディスク１は、第２のターンテーブル２１から搬送された後、欠陥のなかった光ディスク１とは分別されて欠陥品集積部２４に回収される。

除電装置５０は、面状検査装置２２によって検査された後、集積部１０Ｇに搬送する前に、光ディスク１に帯電している静電気を除去するものである。

図６は、除電装置によって除電処理を行う状態を説明する図である。
第２のターンテーブル２１の支持台２７に支持された光ディスク１は、該第２のターンテーブル２１の回転に伴い、保護シート３３の剥離処理と面状検査が施された後、集積部１０Ｇに搬送するための把持手段として機能する旋回アーム２３によって把持される位置まで移動してくる。そして、除電装置５０は、ディスク基板２が旋回アーム２３によって把持されて支持台２７から離間した状態で、把持されたディスク基板２に除電処理を行う。

なお、本実施形態においては、図６に示すように、一対の除電装置５０のうち一方の除電装置で、把持されたディスク基板２の上面を除電し、かつ、他方の除電装置で、ディスク基板２の下面を除電する構成である。しかし、単一の除電装置５０によってディスク基板２の両面に除電処理を行う構成としてもよい。

また、旋回アーム２３が、集積部１０Ｇ側に搬送する前に、第２のターンテーブル２１の支持台２７に支持された光ディスク１を除電処理するためだけに把持することで支持台２６から離間させる構成でもよい。

図７は、本実施形態における除電装置の構成の一例を示す図である。
除電装置５０は、ファン５１と、放電装置５２と、接地された棒状又は板形状の接地電極５４とを備えている。

放電装置５２には、多針状の放電電極５３が配置されている。除電装置の駆動時には、放電装置５２の内部又は外部に設けられた高電圧電源から直流又は交流の高電圧が放電電極５３に印加される。高電圧が印加されると、放電電極５３と接地電極５４との間には放電により正負のイオンが生成される。そして、イオンは、ファン５１からの送風によってエアとともに飛ばされることで、光ディスク１の一方の面に吹き付けられる。

除電装置としては、上記実施形態のようにイオンをディスク基板２に非接触で吹き付ける構成だけでなく、他の構成のものを用いることができる。他の構成の除電装置としては、非接触型では、高周波のコロナ放電式（交流又は直流）やワイヤー式のものや送風が不要な微弱Ｘ線照射式のものがあり、接触型では、除電ブラシを備えた構成のものがある。

本実施形態によれば、ディスク基板２を旋回アーム２３で把持して支持台２７から離間させた状態とし、除電装置５０によってディスク基板２の両面に除電処理を行う。このため、従来のように、支持台に配置した状態でディスク基板の表面にのみ除電処理を行った後に、再び、基板の周囲から静電気が該基板に移動することで再び静電気が発生することを防止することができる。したがって、薄膜状のカバー層３をディスク基板２に貼り合せる工程において、カバー層３及びディスク基板２に発生した静電気をより確実に除去することができる。

また、除電装置５０がイオンをエアによって吹き付ける構成とすれば、ディスク基板２のそれぞれの面にイオンを吹き付けることで、各面の全体を除電することができるため、ディスク基板２における他の部位に静電気が残ることがなく、ディスク基板２に帯電している電荷をより確実に且つ効率良く除去することができる。通常、ディスク基板２の表面における帯電量は、１ｋＶ以下が好ましく、数１００Ｖ以下とすることがより好ましい。

カバー層をディスク基板に貼り合せる前にも、ディスク基板とカバー層とのそれぞれに除電処理を行う除電手段とを備えていることが好ましい。こうすれば、より一層確実にディスク基板表面に帯電する電荷を除去することができ、カバー層に生じる電荷も除去することができる。このとき、除電手段としては、本実施形態の除電装置を用いることができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良などが可能である。
例えば、上記実施形態のように光ディスクの製造装置において、ディスク基板とカバー層とを貼り合せる構成において、貼り合せる前のカバー層及びディスク基板それぞれを事前に確実に除電することができる。また、光ディスク以外のものを製造することを目的とし、薄膜状のカバー層を樹脂等の基板に貼り合せる工程を有する貼り合せ装置に適用することができる。

また、上記光ディスクの製造装置１０においては、面状検査装置２２で面状検査を行った後に除電装置５０で除電処理を行う構成としたが、面状検査装置を除電装置５０と集積部１０Ｇとの間に設けて、除電処理を行った後に、面状検査を行う構成としてもよい。

光ディスクの製造装置により製造される光ディスクを示す一部拡大された断面図を含む図である。 光ディスクの製造装置を示す図である。 図２の光ディスクの製造装置の一部を示す側面図である。 カバー層の製造工程を説明するための図である。 支持台にディスク基板を配置するときの状態を説明する図である。 除電装置によって除電処理を行う状態を説明する図である。 本実施形態における除電装置の構成の一例を示す図である。 （ａ） 従来の光ディスクの製造ラインの一部を示す平面図である。 （ｂ） 図８（ａ）の側面から見た状態を示す図である。

符号の説明

１ 光ディスク
２ ディスク基板
３ カバー層
４ 記録層
１０ 光ディスクの製造装置
２３ 旋回アーム（把持手段）
２７ 支持台
５０ 除電装置（除電手段）

Claims (6)

1. 薄膜状のカバー層を基板に貼り合せる貼り合せ装置であって、
   前記カバー層を貼り合せた後、前記基板を支持する支持台と、
   前記支持台に支持された前記基板を把持して搬送可能な把持手段と、
   前記基板が前記把持手段によって把持されて前記支持台から離間した状態で、該基板に除電処理を行う除電手段とを備えていることを特徴とする貼り合せ装置。
2. 前記除電手段がイオンをエアによって前記基板の両面に非接触で吹き付ける構成であることを特徴とする請求項１に記載の貼り合せ装置。
3. 薄膜状のカバー層を基板に貼り合せる貼り合せ方法であって、
   前記カバー層を貼り合せた後、前記基板を支持台で支持し、前記支持台に支持された前記基板を把持手段によって把持して搬送するときに、前記基板を前記把持手段で把持することで前記支持台から離間させた状態とし、該基板に除電処理を行うことを特徴とする貼り合せ方法。
4. 前記除電処理がイオンをエアによって前記基板の両面に吹き付ける処理であることを特徴とする請求項３に記載の貼り合せ方法。
5. 上記請求項１又は２に記載の貼り合せ装置を備え、
   前記基板が、記録層を有する光ディスク用のディスク基板であって、前記記録層の記録面上に前記カバー層を貼り合せることで光透過性の保護層を形成する光ディスクの製造装置。
6. 前記カバー層を前記基板に貼り合せる前にも、前記基板と前記カバー層とのそれぞれに除電処理を行う除電手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の貼り合せ装置。

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