JP3583617B2 - 光ディスク貼り合せ方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は光ディスクの製造、中でも2枚のディスクを貼り合わせて1枚のディスクを作る貼り合わせ工程および装置に関する。
【0002】
【従来技術】
光ディスクを液状の樹脂を介して貼り合わせる方法と装置に関しては、本件と同一出願人により出願され、すでに出願公開された特開平9−231625号、特開平9−293282号、特開平9−320121号、特開平9−320129号、特開平10−11820号の各公報に開示されている。これらに示されている方法は、下側ディスクを回転装置上に載せ、回転装置を低速回転させながら、この下側ディスク上に接着用の液状の樹脂を供給した後、この下側ディスクの上に上側ディスクを重ね、この状態で回転装置を所定時間、高速回転させ、上下ディスク間に液状の樹脂を充分行き渡らせる。その後に、回転を停止させ、液状の樹脂を介して密着した上下ディスクを紫外線照射装置へ送り、紫外線を照射して樹脂を硬化させ、このようにして、貼り合わせディスクを完成させる。
【0003】
この光ディスクの貼り合わせ方法においては、下側ディスク上の液状の樹脂に上側ディスクが接触するときには、その液状の樹脂中に気泡が生じるが、これを排除するためには、続く高速回転工程において充分に高速回転させて、大きな遠心力を作用させる必要がある。しかしながら、そうすると樹脂も薄く引き延ばされてしまうことになる。すなわち、樹脂の厚みを所定値に保つことと、気泡をなくすことの両方の条件を同時に満足させることは容易に達成するとはいえない。
【0004】
ところで、最近では、9ギガバイトの記憶容量を持つ片面2層読み取り型のDVD(デジタル・バーサタイル・ディスク)、いわゆるDVD−9が商品化されつつある。このDVD−9は、情報を書き込んだ光ディスクを2枚貼り合わせる構造のものである。これを片側から1個のピックアップで光学的に読み取るものであるため、2枚のディスクの間隔寸法については、規定の許容範囲に抑えられている必要がある。また、これら2枚のディスク間の接着層には、その接着の樹脂の硬化過程の気泡が残っていると、光学的読み取りに誤差や障害をきたすので、気泡の残留をなくす必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、光ディスク貼り合わせ方法およびその装置において、接着層の厚み制御を容易とし、かつ気泡のない接着層が形成できるようにすることを課題とする。
【0006】
【課題解決のいとぐち】
大気中に開放された、1枚のディスク面上に液状の樹脂を回転塗布する場合、形成される塗膜に気泡が生じることはほとんどない。これはそのディスク面がぬれるときに、排除される空気が容易に大気中に逃げられるからである。したがって、その回転塗布の設定回転数を任意に設定しても、気泡発生の心配はない。一方、2枚のディスクに挟まれた空間に液状の樹脂を均一に広げる場合には、下記のように、いったん生じる気泡を排除することを考えなければならない。すなわち、下側ディスクの中心部の穴の周囲に円環状に液状の樹脂を供給し、そこに上側ディスクを重ねるときに、その液状の樹脂中に気泡を生じやすい。これは上側ディスク面がその液状の樹脂にぬれるときには、上下両側に固体壁であるディスク面が存在するため、排除される空気の一部が大気中に逃げられず、囲い込まれやすいからである。ここで生じた気泡を排除するには、続く回転工程において充分な高速回転を与えて、大きな遠心力を作用させ、半径方向外向きに、その液状の樹脂の一部とともにに気泡を飛ばすことが必要である。言い換えれば、形成される塗膜の厚さが薄くても差し支えなければ、高速回転を採用して気泡を排除できる。上記の事項から考えて、主として厚みを予備的に調整しておくために形成する調整層と、主として接着をするための薄い接着層とを組み合わせれば、目的を達成できるものと考えた。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この考え方に基づいて、以下に課題を解決するための手段として七つの手段を提供する。
【0008】
第1の手段として、 1 と第2の単板ディスクの内、 1の単板ディスクの面上に液状の第1の樹脂を供給する第1の工程と、前記 1 単板ディスクを回転させて、前記第1の樹脂を該 1 単板ディスクの所定の領域に引き延ばす第2の工程と、前記引き延ばされた第1の樹脂を硬化させ、前記第 1 の単板ディスクに接着層厚み調整層を形成する第3の工程と、該接着層厚み調整層と第2の単板ディスクとの間に紫外線で硬化する液状の第2の樹脂を供給する第4の工程と、これら2枚の単板ディスクを重ねた状態で高速回転させ、前記接着層厚み調整層と前記第2の単板ディスクの面との間に前記紫外線で硬化する液状の第2の樹脂を引き延ばす第5の工程と、前記単板ディスクを通して紫外線を照射することによって、前記引き延ばされた第2の樹脂を硬化させて、接続層を形成する第6の工程とを備えることにより、2枚の前記単板ディスクを貼り合わせて1枚の貼り合わせディスクを作る光ディスク貼り合わせ方法であって、前記接続層が15μm以下の厚みになるように、前記第5の工程において前記第2の樹脂を引き延ばすことを特徴とする光ディスク貼り合わせ方法を提供する。
【0009】
第2の手段として、 1 と第2の単板ディスクの内、第1の単板ディスクの面上に液状の第1の樹脂を供給する第1の工程と、前記第1の単板ディスクを回転して、前記第1の樹脂を該第1の単板ディスクの所定の領域に引き延ばす第2の工程と、前記第1の単板ディスク面上に引き延ばされた前記第1の樹脂を硬化させ、第1の接着層厚み調整層を形成する第3の工程と、前記第2の単板ディスクの面上に液状の第の樹脂を供給する第4の工程と、前記第2の単板ディスクを回転して、前記第の樹脂を該第2の単板ディスクの所定の領域に引き延ばす第5の工程と、前記第2の単板ディスク面上に引き延ばされた前記第2の樹脂を硬化させ、第2の接着層厚み調整層を形成する第6の工程と、前記第1と第2の接着層厚み調整層との間に紫外線で硬化する液状の第3の樹脂を供給する第7の工程と、前記2枚の単板ディスクを重ねた状態で高速回転して、前記第1と第2の接着層厚み調整層の間の前記第3の樹脂を引き延ばす第8の工程と、前記単板ディスクを通して紫外線を照射することによって、前記引き延ばされた第3の樹脂を硬化させて、接続層を形成する第9の工程とを備えることにより、2枚の前記単板ディスクを貼り合わせて1枚の貼り合わせたディスクを作る光ディスク貼り合わせ方法であって、前記接続層が15μm以下の厚みになるように、前記第8の工程において前記第3の樹脂を引き延ばすことを特徴とする光ディスク貼り合わせ方法を提供する。
【0010】
第3の手段として、前記第2の樹脂を前記単板ディスクの所定の領域に引き延ばすときの回転速度が、2枚の単板ディスク間の気泡を該ディスク外周部より排出するのに十分な回転速度であることを特徴とする請求項1に記載の光ディスク貼り合わせ方法を提供する。
【0011】
第4の手段として、前記第3の樹脂を前記単板ディスクの所定の領域に引き延ばすときの回転速度が、2枚の単板ディスク間の気泡を該ディスク外周部より排出するのに十分な回転速度であることを特徴とする請求項2に記載の光ディスク貼り合わせ方法を提供する。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【0029】
【第1の発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る光ディスクの第1の発明の実施の形態を示す模式的な断面図である。この光ディスク1は、第1の単板ディスク2と第2の単板ディスク3を、第1の単板ディスク上に形成された接着層厚み調整層4と、接続層5とを介して貼り合わせた、片面二層読み取りの光ディスクいわゆるDVD−9である。
【0030】
図2はこの発明の実施の形態の工程を示す図である。以下、この図に基づき光ディスクの貼り合わせ工程を説明する。
【0031】
まず、図2(A) に示すように第1の単板ディスク1の面上に、回転するノズル6より液状の第1の樹脂7を円環状に供給した後、図2(B) に示すように1000rpm〜3000rpm程度で回転することにより、第1の単板ディスク1の所定の領域に第1の樹脂7を薄く引き延ばす。この薄く引き延ばされた第1の樹脂7中には気泡はない。その理由は、樹脂7は、第1の単板ディスク1の表面にのみ接触し、高速回転による遠心力で伸延されるためである。
【0032】
次に、図2(C) に示すように、薄く引き延ばされた第1の樹脂を紫外線硬化装置8のような硬化装置にて硬化し、接着層厚み調整層4を形成する。この接着層厚み調整層4は、厚みが30μm以上、好ましくは40μm以上で、厚みの最小値と最大値の差が、20μm以下、好ましくは15μm以下であり、以降の貼り合わせ工程で膜厚が変動しない程度に硬化される。
【0033】
さらに、図2(D) に示すように接着層厚み調整層4の形成された第1の単板ディスク1上に、回転するノズル9より上述の第1の樹脂の材料と同一であるか、もしくは硬化後の光学的特性と機械的特性がほぼ等しい材料の第2の樹脂10を円環状に供給した後、図2(E) に示すように第2の単板ディスク2を第1の単板ディスク1の上に重ねる。ここで、樹脂材料の条件は、完成後の光ディスクを片面からピックアップで読み取るためと、保存信頼性のため必要若しくは望ましいものである。
【0034】
しかる後に、図2(F) に示すように、2枚の単板ディスク1と2を重ねた状態で4000rpm以上、好ましくは5000rpm以上で高速回転することにより、第2の樹脂10を薄く引き延ばす。この高速回転により、第2の単板ディスク2を第1の単板ディスク2に重ねる際に発生した気泡は、第2の樹脂10の一部と共に外部に排出される。
【0035】
最後に、図2(G) に示すように薄く引き延ばされた第2の樹脂10を紫外線硬化装置11のような硬化装置にて硬化し、接続層5を形成する。この接続層5は、厚みが20μm以下、好ましくは15μm以下である。
【0036】
この実施の形態では、接着層厚み調整層4と接続層5は、気泡の発生および残留がないように形成され、また、接着層厚み調整層4と接続層5の厚みの和は40〜70μmの範囲で、その最小値と最大値の差が20μm以下である。さらに、第2の樹脂10を薄く引き延ばす際の高速回転により、貼り合わせ後のディスクの反りは低減される。これらにより、片面二層読み取りの光ディスクであるDVD−9の規格を満足することができる。
【0037】
【第2の発明の実施の形態】
図3は、本発明による光ディスクの第2の実施例を示す模式的な断面図である。本実施例の光ディスク12は、第1の単板ディスク1と第2の単板ディスク2を、第1の単板ディスク1上に形成された第1の接着層厚み調整層4と、第2の単板ディスク2上に形成された第2の接着層厚み調整層16と、接続層5とを介して貼り合わせた、片面二層読み取りの光ディスクである。
【0038】
図4は図3に示す実施例の工程の形態を示す図である。まず、図4(A) に示すように第1の単板ディスク1の面上に、回転するノズル18より液状の第1の樹脂19を円環状に供給した後、図4(B) に示すように1000rpm〜3000rpm程度で回転することにより、第1の単板ディスク1の所定の領域に第1の樹脂19を薄く引き延ばす。この薄く引き延ばされた第1の樹脂19中には気泡はない。また、第2の単板ディスク2面上にも同様に第2の樹脂20を薄く引き延ばす。この第1と第2の樹脂材料は同一であるか、もしくは硬化後の光学的特性と機械的特性がほぼ等しい樹脂材料である。
【0039】
次に、図4(C) に示すように、薄く引き延ばされた第1の樹脂を硬化し、第1の接着層厚み調整層15を形成する。また、薄く引き延ばされた第2の樹脂を硬化し、第2の接着層厚み調整層16を硬化する。この第1の接着層厚み調整層15と第2の接着層厚み調整層16はともに、厚みが15μm以上、好ましくは20μm以上で、厚みの最小値と最大値の差が、10μm以下、好ましくは7.5μm以下であり、以降の貼り合わせ工程で膜厚が変動しない程度に硬化される。
【0040】
さらに、図4(D) に示すように第1の接着層厚み調整層15の形成された第1の単板ディスク13上に、回転するノズル21より上述の第1の樹脂材料と同一であるか、もしくは硬化後の光学的特性と機械的特性がほぼ等しい材料の第3の樹脂22を円環状に供給した後、図4(E) に示すように第2の接着層厚み調整層16が形成された第2の単板ディスク14を第2の接着層厚み調整層16が下向きになるようにして第1の単板ディスク13に重ねる。
【0041】
しかる後に、図4(F) に示すように、2枚の単板ディスクを重ねた状態で4000rpm以上、好ましくは5000rpm以上で高速回転することにより、第2の樹脂を薄く引き延ばす。この高速回転により、第2の単板ディスク14を第1の単板ディスク13に重ねる際に発生した気泡は、第3の樹脂の一部と共に外部に排出される。
【0042】
最後に、図4(G) に示すように薄く引き延ばされた第3の樹脂を硬化し、接続層17を形成する。この接続層17は、厚みが20μm以下、好ましくは15μm以下である。
【0043】
この実施の形態では、第1の接着層厚み調整層15と第2の接着層厚み調整層16と接続層17は、気泡の発生および残留がないように形成され、また、第1の接着層厚み調整層15と第2の接着層厚み調整層16と接続層17の厚みの和は40〜70μmの範囲で、その最小値と最大値の差が20μm以下である。さらに、第3の樹脂22を薄く引き延ばす際の高速回転により、貼り合わせ後のディスクの反りは低減される。これらにより、片面二層読み取りの光ディスクであるDVD−9の規格を満足することができる。
【0044】
図5は、本発明に係る光ディスクを貼り合わせる貼り合わせ装置の実施の態様を示す図であり、図4に示す光ディスクを貼り合わせる貼り合わせ方法に対応するものである。まず図示しない供給装置によって、第1および第2の単板ディスクが、それぞれ図示の位置に供給される。次に、各搬送アームやターンテーブルによって、矢印に従って搬送されながら各処理を施され、貼り合わせが完了した貼り合わせディスクは、図示の位置より、図示しない排出装置により取り出される。
【0045】
図5における符号A〜Fは、図4における符号(A) 〜(F) の処理が行われる位置を示している。なお、25は第1の樹脂を供給するノズル、26は第2の樹脂を供給するノズル、27は第1の樹脂を薄く引き延ばすためのスピンナー、28は第2の樹脂を薄く引き延ばすためのスピンナー、29は第1の樹脂を硬化させるための紫外線照射装置、30は第2の樹脂を硬化させるための紫外線照射装置、31は第2の単板ディスクの接着面を下向きにするための反転装置、32は第3の樹脂を供給するノズル、33は第1の単板ディスクの上に第2の単板ディスクを重ねて搬送する移載機構、34および35は第3の樹脂を薄く引き延ばすためのスピンナー、36は第3の樹脂を硬化させるための紫外線照射装置を示す。また、40〜45はターンテーブル、46〜52は搬送アームを示す。さらに、紫外線照射部のターンテーブルは遮光カバー53、54内に設置される。
【0046】
なお、上記移載機構33は特殊な機構であるので、図6によって説明する。
【0047】
図6は、図5における移載機構33とターンテーブル44に関係する部分の断面図である。移載機構33のディスク保持部66は、2枚のディスクを重ねて保持するため、以下のような機構を持つ。すなわち、第2の単板ディスク2を吸着保持するための吸着ヘッド68と、第1の単板ディスク1を機械的に把持するためのツメ69、およびそれを開閉するためのエアーシリンダ70を持つ。またディスク受台67においては、ディスクを位置決めするためディスク中心穴に嵌合する分割状の突起71に、ツメ69が入り込む切欠72を有する。
【0048】
また図6は、移載機構33が、すでに第2の接着層厚み調整層が形成されている第2の単板ディスク2を吸着ヘッド68にて吸着保持し、かつターンテーブル44の出口上方に位置している状態を示しており、このときターンテーブル44のディスク受台67上には、第1の接着層厚み調整層が形成された上に第3の樹脂の液膜73が滴下されている第1の単板ディスク1が載置されている。
【0049】
図6に示す状態の後、ディスク受台67が上昇して液膜73が第2の単板ディスク2に接触した後に停止し、ツメ69が開いて下側の第1の単板ディスク1の内径部を把持し、ディスク受台67の吸着が切れた後、ディスク受台67が下降する。このようにして2枚の単板ディスクを把持した後、移載機構33はスピンナー34または35の方向へ旋回する。以上のような構成の装置により、図4に示すような処理を施して、図3に示すような光ディスクが得られる。
【0050】
なお、図5に示すディスク貼り合わせ装置において第2の単板ディスク2に第2の接着層厚み調整層16を形成する工程に関する装置、すなわち、ノズル26とスピンナー28と紫外線照射装置30などとこれに関連する構成要素を省くことにより、図2に示す光ディスク貼り合わせ方法に対応する装置とすることができる。
【0051】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、気泡のない、所定の膜厚範囲の接着層からなる片面二層読み出しの光ディスクを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ディスクの模式的断面図である。
【図2】本発明に係る光ディスクの貼り合わせ方法の実施の形態を示す図である。
【図3】本発明に係る光ディスクの第2の模式的断面図である。
【図4】本発明に係る光ディスクの貼り合わせ方法の第2の実施の形態を示す図である。
【図5】本発明に係る光ディスク貼り合わせ装置の実施の態様を示す図である。
【図6】本発明に係る光ディスク貼り合わせ装置の部分的な詳細を示す図である。
【符号の説明】
1…第1の単板ディスク 2…第2の単板ディスク
4…接着層厚み調整層 5…接続層 6…ノズル 7…第1の樹脂
8…紫外線照射装置 9…ノズル 10…第2の樹脂 11…光ディスク
12…光ディスク 13…紫外線照射装置
15…接着厚み調整層 16…接着層厚み調整層 17…接続層
18…ノズル 19…第1の樹脂 20…第2の樹脂 21…ノズル
22…第3の樹脂 25、26…ノズル 27、28…スピンナー
29、30…紫外線照射装置 31…反転装置 32…ノズル
33…移載機構 34、35…スピンナー 36…紫外線照射装置
40〜45…ターンテーブル 46〜52…搬送アーム
53、54…遮光カバー 60…光ディスク貼り合わせ装置
61〜63…ターンテーブル 64…紫外線照射装置 65…遮光カバー
66…ディスク保持部 67…ディスク受台 68…吸着ヘッド
69…ツメ 70…エアーシリンダ 71…突起 72…切欠 73…液膜

Claims (4)

  1. 1 と第2の単板ディスクの内、 1の単板ディスクの面上に液状の第1の樹脂を供給する第1の工程と、
    前記 1 単板ディスクを回転させて、前記第1の樹脂を該 1 単板ディスクの所定の領域に引き延ばす第2の工程と、
    前記引き延ばされた第1の樹脂を硬化させ、前記第 1 の単板ディスクに接着層厚み調整層を形成する第3の工程と、
    該接着層厚み調整層と前記第2の単板ディスクとの間に紫外線で硬化する液状の第2の樹脂を供給する第4の工程と、
    これら2枚の単板ディスクを重ねた状態で高速回転させ、前記接着層厚み調整層と前記第2の単板ディスクの面との間に前記紫外線で硬化する液状の第2の樹脂を引き延ばす第5の工程と、
    前記単板ディスクを通して紫外線を照射することによって、前記引き延ばされた第2の樹脂を硬化させて、接続層を形成する第6の工程とを備えることにより、2枚の前記単板ディスクを貼り合わせて1枚の貼り合わせディスクを作る光ディスク貼り合わせ方法であって、
    前記接続層が15μm以下の厚みになるように、前記第5の工程において前記第2の樹脂を引き延ばすことを特徴とする光ディスク貼り合わせ方法。
  2. 1 と第2の単板ディスクの内、第1の単板ディスクの面上に液状の第1の樹脂を供給する第1の工程と、
    前記第1の単板ディスクを回転して、前記第1の樹脂を該第1の単板ディスクの所定の領域に引き延ばす第2の工程と、
    前記第1の単板ディスク面上に引き延ばされた前記第1の樹脂を硬化させ、第1の接着層厚み調整層を形成する第3の工程と、
    前記第2の単板ディスクの面上に液状の第の樹脂を供給する第4の工程と、
    前記第2の単板ディスクを回転して、前記第の樹脂を該第2の単板ディスクの所定の領域に引き延ばす第5の工程と、
    前記第2の単板ディスク面上に引き延ばされた前記第2の樹脂を硬化させ、第2の接着層厚み調整層を形成する第6の工程と、
    前記第1と第2の接着層厚み調整層との間に紫外線で硬化する液状の第3の樹脂を供給する第7の工程と、
    前記2枚の単板ディスクを重ねた状態で高速回転して、前記第1と第2の接着層厚み調整層の間の前記第3の樹脂を引き延ばす第8の工程と、
    前記単板ディスクを通して紫外線を照射することによって、前記引き延ばされた第3の樹脂を硬化させて、接続層を形成する第9の工程とを備えることにより、2枚の前記単板ディスクを貼り合わせて1枚の貼り合わせたディスクを作る光ディスク貼り合わせ方法であって、
    前記接続層が15μm以下の厚みになるように、前記第8の工程において前記第3の樹脂を引き延ばすことを特徴とする光ディスク貼り合わせ方法。
  3. 前記第2の樹脂を前記単板ディスクの所定の領域に引き延ばすときの回転速度が、2枚の単板ディスク間の気泡を該ディスク外周部より排出するのに十分な回転速度であることを特徴とする請求項1に記載の光ディスク貼り合わせ方法。
  4. 前記第3の樹脂を前記単板ディスクの所定の領域に引き延ばすときの回転速度が、2枚の単板ディスク間の気泡を該ディスク外周部より排出するのに十分な回転速度であることを特徴とする請求項2に記載の光ディスク貼り合わせ方法。
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