JP2009020960A - 光ディスクの製造装置及び光ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状の部材にシワができにくく、しかも、空気が内部に残るのを防ぐことができると共に、正確に押圧貼付又は押圧転写が行なえるようにする。
【解決手段】シート状の部材を保持する保持面１１を有する押圧手段５と、前記押圧手段５を受ける受台３と、を備え、押圧手段５を、受台３と接離可能とする一方、保持面１１を軸方向に沿う分割線２７で互いに分割された一対の円弧面で形成し、分割線２７に直交して互いに離れる方向にサイクロイド軌跡を描きながら回動して押圧貼付又は押圧転写していく。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ディスクの製造装置及び光ディスクの製造方法に係り、特に、スタンパにおける情報信号が凹凸パターンとして形成された信号面をシート状の部材に転写したり、このシート状の部材や保護シートをディスク基板に貼り付けたりするための、光ディスクの製造装置及び光ディスクの製造方法に関する。

一般にＣＤ（Compact Disc）などの光ディスクは、情報記録層とその情報記録層を大気中の水分（Ｈ₂Ｏ）や酸素（Ｏ₂）から保護するための保護層とを備えた構造となっている。

情報記録層は、例えば、ディスク基板の転写面にスタンパにおける情報信号が凹凸パターンとして形成された信号面を押圧転写し、この転写面に、反射膜や機能膜を成膜することにより形成される。また、保護層は、光透過性を有するカバーシートを接着層を介して押圧貼付けすることにより形成される。

また、光ディスクの種類によっては、情報信号が凹凸パターンとして形成された信号面を有するシート状の部材がディスク基板に押圧貼付けされているものもある。

これら押圧転写または押圧貼付けの際に、上記シート状の部材やカバーシートにシワが発生したり内部に空気が入ると不良品につながるため、それを回避する必要がある。

回避手段としては、例えば、記録面に保護層となるカバーシートを重ね合せ、加圧ローラによって端から順々に空気を押し出しながらカバーシートを押圧していくことで達成される手段が知られている（特許文献１参照）。
特願２０００−４７０３５号公報

加圧ローラによって端から順々に空気を押し出しながら押圧していく手段は、シワ及び内部に空気が入り込むのを阻止する点において優れているものの、作動中にディスク基板とカバーシートとの位置決めがなされていない状態で、かつ、カバーシートにバックテンションが作用しない状態で押圧していくため、順々に作用する押圧力によってシートの位置ずれが起こり易く、押圧転写又は押圧貼付の完了時にシートがディスク基板の外周縁から外へはみ出す虞がある。

このために、押え手段となる、例えば、バックテンションをかける等の手段が必要となるため装置全体の複雑化を招く。

そこで、本発明にあっては、シート状の部材にシワの発生、及び、空気が内部に入ることをそれぞれ抑制すると共に、正確に押圧貼布又は押圧転写が行えるようにする光ディスクの製造装置及び光ディスクの製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の光ディスクの製造装置にあっては、シート状の部材を保持する保持面を有する押圧手段と、前記押圧手段を受ける受台と、を備えた光ディスクの製造装置であって、前記押圧手段は、前記受台と接離可能であり、前記保持面は、軸方向に沿う分割線で互いに分割された一対の円弧面からなり、前記一対の円弧面は、前記分割線に直交して互いに離れる方向に、サイクロイド軌跡を描きながら回動される構成としたことを特徴とする。

また、本発明の光ディスクの製造方法の第１にあっては、デイスク基板の中心開口孔と、当該ディスク基板に貼付されるシート状の貼付部材の中心開口孔と、を互いに位置合わせする位置合わせ工程と、前記位置合わせ工程後に、前記ディスク基板と前記貼付部材とを、前記中心開口孔の各中心を通ると共に前記ディスク基板の表面に沿う線に沿って、接触させる接触工程と、前記接触工程後に、前記ディスク基板と前記貼付部材とを、前記ディスク基板の表面に沿うと共に前記線に直交して互いに離れる方向に沿って連続的に接触させて貼付ける貼付工程とを有することを特徴とする。

第２にあっては、情報信号が凹凸パターンとして表面に形成されたスタンパの中心開口孔と、当該スタンパの凹凸パターンが押圧転写されるシート状の転写部材の中心開口孔と、を互いに位置合わせする位置合わせ工程と、前記位置合わせ工程後に、前記スタンパと前記転写部材とを、前記中心開口孔の各中心を通ると共に前記スタンパの表面に沿う線に沿って、接触させる接触工程と、前記接触工程後に、前記スタンパと前記転写部材とを、前記スタンパの表面に沿うと共に前記線に直交して互いに離れる方向に沿って連続的に接触させて、前記スタンパの凹凸パターンを前記転写部材に転写する転写工程とを有することを特徴とする。

本発明にかかる光ディスクの製造装置及び製造方法によれば、保持面となる一対の円弧面にかける作用点（線）がサイクロイド曲線を描くようにディスク基板及びシート状の部材の中心部から外周部に向かって順次押圧されていくので、各保持面とシート状の部材とのすべりがないため内部の空気は外へ向かって円滑に押し出されていき空気が内部に残ることがなくなる。

しかも、シワのない押圧転写又は押圧貼付を行なうことができる。

また、位置決めピンで、スタンパまたはディスク基板と、シート状の部材とを位置決めした状態で、押圧転写または押圧貼付けをすることができるため正しく位置決めされた押圧転写又は押圧貼付を行なうことができる。しかも、押圧転写または押圧貼付けの際に、バックテンションをかけなくてもスタンパまたはディスク基板と、シート状の部材との位置ずれを防止できる。

本発明の実施にあたって、前記位置決めピンにあっては、
前記分割線に交差して前記一対の円弧面の径方向に沿って延在すると共に、前記ディスク基板または前記スタンパに形成された第１の中心開口孔と、前記貼付部材または前記転写部材に形成されて前記第１の中心開口孔よりも大きい孔径を有する第２の中心開口孔と、をそれぞれ同一軸心線上で嵌合する位置とする一方、前記位置決めピンを、前記第２の中心開口孔が嵌合される第１の外周面、及び、前記ディスク基板または前記スタンパを支持する端面を有する略円柱状のピン本体部と、前記端面から立ち上がる軸心位置に設けられて前記ピン本体部よりも小径であり、前記第１の中心開口孔が嵌合される第２の外周面を有する突起ピンと、からなる構成とすることが望ましい。

また、前記押圧手段にあっては、前記保持面に前記貼付部材または前記転写部材を吸着させる吸着手段を備えるようにすることが望ましい。

以下、図１乃至図９の図面を参照しながら本発明の実施形態について具体的に説明する。

本発明にかかる光ディスクの製造装置は、スタンパにおける情報信号が凹凸パターンとして形成される信号面をシート状の転写部材に押圧転写する機能と、信号面が転写された転写部材をディスク基板の転写面へ押圧貼付する機能と、ディスク基板の情報記録層を保護層によってカバーするシート状の貼付部材を前記ディスク基板に押圧貼付する機能とを備える。

いずれも、シート状の部材を基材に対して押圧転写又は押圧貼付する作業は同一となるため、この実施形態ではその代表例としてディスク基板に対して保護層となるシート状の貼付部材を押圧貼付する手段について図面に基づき説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は本発明にかかる光ディスクの製造装置の受台を省略した一部分の概要斜視図、図２は受台と押圧手段の関係を示した概要説明図である。

図１において、製造装置１は、受台３とその受台３と接離可能な保持面１１を有する押圧手段５と位置決めピン７とを備えている。

受台３は、途中までしか示していないが図外にヒンジ点があるヒンジアーム９を支点として前記押圧手段５に対して接触し合う作動位置（図２鎖線）と作動位置から後退した待機位置（図２実線位置よりさらに上方）とに回動可能となっている。

押圧手段５は、前記受台３との接触時に前記押圧手段５の保持面１１が軸１７、（２３）（後述する）を中心として線状に接触し合う円弧状の連続した円弧面に形成される分割された一対の第１，第２押圧体１３，１５によって構成される。

第１，第２押圧体１３，１５の内、一方の第１押圧体１３の軸１７は図１に示す如く第１摺動体１９の取付け部２１に、他方の第２押圧体１５の軸２３は前記第１摺動体１９と同じに作られた第２摺動体の取付け部（いずれも図示していない）にそれぞれ回動自在に両端支持されている。

第１摺動体１９と第２摺動体（図示していない）は駆動手段（図示していない）により固定レール２５に対して１８０度向き（図１実線と鎖線の矢印）が異なる方向へ移動自在に支持されている。

駆動手段としては、例えば、エアシリンダを用いることができ、このエアシリンダのロッドの先端部が前記第１、第２摺動体１９に連結し、前記ロッドの伸縮により移動可能となる。

これにより、図３に示す如く第１押圧体１３の軸１７の軸心Ｐは水平軸線Ｙに沿って図３左方へ向けて、第２押圧体１５の軸２３の軸心Ｐは水平軸線Ｙに沿って図３右方へ向けてそれぞれ水平移動することで、円弧状の一対の作用面の作用点はサイクロイド曲線を描いて移動する。したがって、保持面１１とそれの各軸１７，２３の軸心Ｐは常に同一距離が保持された状態で中央の分割線２７から直交する方向に回動し、一対の作用面は受台３に対して滑ることなく転動しコロガリ移動が可能となる。

この場合、保持面１１を構成する一対の作用面は軸１７、２３を支点とする関係の円弧状の形状に特定されず、作用面における作用点（線）がサイクロイド曲線を描く面、例えば仮想軸を支点とする円弧面であってもよい。

次に、図４を用いて押圧手段５の保持面１１について説明する。押圧手段５の保持面１１の上面には、吸着手段２９となる複数の吸着孔３１が複数設けられている。各吸着孔３１は可撓性のパイプを介して真空ポンプ（いずれも図示していない）と連通し、その吸引圧によって支持面１１上に保護シート（カバーシート）となるシート状の貼付部材３３が保持される。シート状の貼付部材３３の一面側は剥離紙が接着されていて、使用時は剥離紙を剥がして使用される。

なお、吸着手段２９は前記した吸着孔３１による手段に特定されず、例えば、電磁石タイプ、静電気タイプ、接着剤タイプ等の貼付部材３又は転写部材の材質に対応した手段とすることも可能である。

位置決めピン７は、前記第１，第２押圧体１３，１５の分割線２７中央部位に配置されており、図５にその断面図を示す。

図５は図２のＡ−Ａ線からみたもので、位置決めピン７は、ピン本体３５とピン本体３５の上面から立上がる軸心位置Ｘに設けられたピン本体３５より小径の突起ピン３７とを有し、前記第１，第２押圧体１３，１５の保持面１１より突出した状態でピン支持体３９に支持されている。

ピン支持体３９の上面と位置決めピン７との間には付勢ばね４１が設けられ、付勢ばね４１のばね圧によって上方へ向け付勢作用が働いている。したがって、前記受台３が作動位置（図２鎖線）に回動してくる上方からの押圧作用Ｆによって下降する。また、押圧作用Ｆが解除されると付勢ばね４１のばね圧で上昇する上下動可能な構造となっている。

ピン本体３５の外周面は、貼付部材３３の中心開口孔３３ａと嵌合し合う第１位置決め面３５ａとなっている。突起ピン３７の外周面はディスク基板４３の中心開口孔４３ａと嵌合し合う第２位置決め面３７ａとなっている。また、突起ピン３７が立上がる上面は前記ディスク基板４３を支持するセット支持面４５となっている。

なお、位置決めピン７は、保持手段５の中央部位に設けられた手段となっているが、保持手段５を並列配置した場合には分割線２７上で径方向に沿って設けられる。

次に、一例としてディスク基板４３に対する保護シートの押圧貼付動作について説明する。図６から図９はシートセット完了時から押圧貼付完了時までの受台３と保持面１１の動作を示す。特に、図９はシートセット完了時の図８と同じ動作図で、前記図１の状態にある第１摺動体１９が固定レール２５に対して一杯にスライド移動した動作を斜視図で示したものである。

まず、図６の初期動作に入る前に図２に示す如く受台３を実線位置よりさらに大きく開いた待機状態（図示していない）にした後、位置決めピン７の第１位置決め面３５ａに保護シートとなる貼付部材３３の中心開口孔３３ａを嵌合し吸引孔３１による吸引圧によって位置決めされた状態で保持面１１上に保持セットする。次に、突起ピン３７にディスク基板４３の中心開口孔４３ａを嵌合しセット支持面４５にディスク基板４３をセットする。

次に、前記受台３を第１，第２押圧体１３，１５の保持面１１と接触し合う作動位置へ移動させることでセット完了となる（図６の状態）。この時、位置決めピン７は上からの押圧作用Ｆ（図５参照）によって下降すると共に中央分割線２７の位置で貼付部材３３はディスク基板４３に対して線状に接触し合う。

次に、固定レール２５に対して第１，第２摺動体１９（他方は図示していない）を分割線２７と直交する１８０度向きが反対方向で、かつ、水平に移動させる。この移動により第１，第２押圧体１３，１５は図７，図８，（図９）に示す如く、受台３のディスク基板４３に対して保持面１１は順々に転動しながらシート状の貼付部材３３を押圧貼付していく。この押圧貼付時、位置決めピン７による、位置決め状態で、かつ、線状に接触しながら中央の分割線２７と直交する方向へそれぞれ移動しながらの押圧貼付となるため、内部の空気は外へ向かって順次押し出され、内部に空気が残ることがなくなる。しかも、シワの発生も起こることなく正確で確実な押圧貼付を行なえるようになる。

＜第２の実施形態＞
前記した第１の実施形態では保護シートとなる貼付部材３３の押圧貼付について説明したが、ディスク基板４３から、例えばスタンパにかえれば信号面の押圧転写が可能となる。

図面はないが、ディスク基板４３をスタンパに、貼付部材３３をシート状の転写部材におきかえて、簡単に説明すると、情報信号が凹凸パターンとして表面に形成されたスタンパの中心開口孔と、当該スタンパの凹凸パターンが押圧転写されるシート状の転写部材の中心開口孔と、を互いに位置合わせする。

次に、前記位置合わせした前記スタンパと前記転写部材とを、前記中心開口孔の各中心を通ると共に前記スタンパの表面に沿う線に沿って、接触させる。次に、接触状態において、前記スタンパと前記転写部材とを、前記スタンパの表面に沿うと共に前記線に直交して互いに離れる方向に沿って連続的に接触させて、前記スタンパの凹凸パターンを前記転写部材に転写することで、前記スタンパと前記転写部材とが互いに位置決めされた状態で内部に空気が残らず、しかも、シワのない押圧転写を行なうことができる。

本発明の製造装置にかかる一方の押圧部材の取付け状態を示した概要斜視図。 位置決めピンにディスク基板、押圧手段の保持面に貼付部材をセットした説明図。 中央の分割線から直交する方向へ一対の作用面がサイクロイド曲線を描く状態の動作説明図。 押圧手段の概要斜視図。 図２のＡ−Ａ線断面図。 受台のディスク基板と押圧手段の貼付部材が接触した動作説明図。 途中の押圧貼付動作説明図。 押圧貼付完了時の動作説明図。 押圧貼付完了時の一方の固定レールと可動レールの関係を示した動作説明図。

符号の説明

３ 受台
５ 押圧手段
７ 位置決めピン
１１ 保持面
１３ 第１押圧体
１５ 第２押圧体
２７ 分割線
２９ 吸着手段
３１ 吸着孔
３３ 貼付部材
３３ａ 貼付部材の中心開口孔
３５ ピン本体
３５ａ 第１位置決め面
３７ 突起ピン
３７ａ 第２位置決め面
４５ セット支持面
Ｐ 軸心
Ｙ 水平軸線

Claims (6)

1. シート状の部材を保持する保持面を有する押圧手段と、前記押圧手段を受ける受台と、を備えた光ディスクの製造装置であって、
   前記押圧手段は、前記受台と接離可能であり、
   前記保持面は、軸方向に沿う分割線で互いに分割された一対の円弧面からなり、
   前記一対の円弧面は、前記分割線に直交して互いに離れる方向に、サイクロイド軌跡を描きながら回動される構成としたことを特徴とする光ディスクの製造装置。
2. 前記分割線に交差して前記一対の円弧面の径方向に沿って延在すると共に、前記受台に設けられたディスク基板またはスタンパに形成された第１の中心開口孔と、前記シート状の部材に形成されて前記第１の中心開口孔よりも大きい孔径を有する第２の中心開口孔と、をそれぞれ同一軸心線上で嵌合する位置決めピンを有する構成としたことを特徴とする請求項１記載の光ディスクの製造装置。
3. 前記位置決めピンは、
   前記第２の中心開口孔が嵌合される第１の外周面、及び、前記ディスク基板または前記スタンパを支持する端面を有する略円柱状のピン本体部と、
   前記端面から立ち上がる軸心位置に設けられて前記ピン本体部よりも小径であり、前記第１の中心開口孔が嵌合される第２の外周面を有する突起ピンと、からなることを特徴とする請求項２記載の光ディスクの製造装置。
4. 前記押圧手段は、前記シート状の部材または前記転写部材を吸着させる吸着手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ディスクの製造装置。
5. デイスク基板の中心開口孔と、当該ディスク基板に貼付されるシート状の貼付部材の中心開口孔と、を互いに位置合わせする位置合わせ工程と、
   前記位置合わせ工程後に、前記ディスク基板と前記貼付部材とを、前記中心開口孔の各中心を通ると共に前記ディスク基板の表面に沿う線に沿って、接触させる接触工程と、
   前記接触工程後に、前記ディスク基板と前記貼付部材とを、前記ディスク基板の表面に沿うと共に前記線に直交して互いに離れる方向に沿って連続的に接触させて貼付ける貼付工程と、
   を有する光ディスクの製造方法。
6. 情報信号が凹凸パターンとして表面に形成されたスタンパの中心開口孔と、当該スタンパの凹凸パターンが押圧転写されるシート状の転写部材の中心開口孔と、を互いに位置合わせする位置合わせ工程と、
   前記位置合わせ工程後に、前記スタンパと前記転写部材とを、前記中心開口孔の各中心を通ると共に前記スタンパの表面に沿う線に沿って、接触させる接触工程と、
   前記接触工程後に、前記スタンパと前記転写部材とを、前記スタンパの表面に沿うと共に前記線に直交して互いに離れる方向に沿って連続的に接触させて、前記スタンパの凹凸パターンを前記転写部材に転写する転写工程と、
   を有する光ディスクの製造方法。

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