JP3647757B2

JP3647757B2 - 光ディスク製造装置及び製造方法

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Publication number: JP3647757B2
Application number: JP2001039873A
Authority: JP
Inventors: 豊松本; 博信西村; 正彦琴寄; 鉱二山口; 佳彦内藤
Original assignee: Origin Electric Co Ltd
Current assignee: Origin Electric Co Ltd
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2021-02-16
Also published as: US6960270B2; CN1224030C; EP1298653B1; WO2002065463A1; TWI226633B; KR20020089569A; EP1298653A4; CN1459102A; US20030104097A1; KR100470855B1; DE1298653T1; JP2002245692A; EP1298653A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録された情報を光で読み取ることが可能な光ディスクの製造、及び２枚のディスク基板の貼り合わせなどに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクにより、記録容量を増大させる技術が発展普及してきており、さらにその記録容量をより高密度化する傾向にある。例えば、２層の構造で、両面から１層づつ記録している光ディスクでＤＶＤ−９と称する８．５ギガバイトの記録容量のものがある。この種の光ディスクの製造方法としては、例えば２台の成形機により予め別々の情報を記録したディスク基板それぞれを成形し、その後でそれぞれの記録面に反射率の異なる反射膜を２台のスパッタリング装置により形成し、これらの記録面側同士を向かい合わせて貼り合わせるものである。この場合の反射膜は違う反射材料を用いて別々の反射率にする場合と、同一の材料を用い厚みを変えて反射率を別々にする場合とがある。
【０００３】
また、１層の構造で、片面に１層を記録している光ディスクでＤＶＤ−５と称する４．７ギガバイトの記録容量のものがある。これは、例えば２台の成形機により予め情報を記録したディスク基板と情報の記録されていないディスク基板とをそれぞれを成形し、その後で１台のスパッタリング装置により記録面だけに反射膜を形成し、記録面を持たないディスク基板には反射膜を形成しない場合と、記録面を持たないディスク基板に別のスパッタリング装置で反射率の違う反射膜を形成する場合とがあり、これらを貼り合わせることにより得られる。
【０００４】
このような光ディスクは、ディジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）にせよ、コンパクト・ディスク（ＣＤ）にせよディスク基板は成形機で製作されるが、その成形時にかなりの熱で樹脂材料を軟化させて成形するので、成形機から出力されたディスク基板の温度は高く、したがって、その温度を常温程度まで低下させた後でスパッタリング装置により反射膜を形成しなければならない。この冷却は、一般に直線的に動く搬送機構の各受け台上に、双方の成形機からのディスク基板を平面状に順次載置して、冷却風などを吹きつけて搬送する過程で行われる。したがって、この部分の機構では大型化してしまうという問題があり、またディスク基板の上面にほこりなどが付着する可能性がある。
【０００５】
また、別々の反射膜を形成する工程から２枚のディスク基板を重ね合わせる工程においても、スパッタリング装置のような成膜装置を２台用意し、それぞれの成膜装置で異なる反射率の反射膜が形成された２枚のディスク基板をそれぞれのラインで移載装置まで搬送し、その移載装置や重ね合わせ装置などに２枚のディスク基板を重ね合わせているが、移動する距離が長くなるのでディスク基板の上面にほこりなどが付着する可能性が高くなり、またその占有面積を小さくできないばかりか、搬送に時間を要する。ここで、光ディスクは貼り合わせ面にほこりなどが混入すると、正確に情報が読み取れない場合が生じるので、製造過程でディスク基板の貼り合わせ面にほこりなどが混入するのは避けなければならない。クリーンルームで製造を行えばこの問題は解決するのであるが、コストや他の生産ラインなどの関係もあり、クリーンルームで製造を行うことは実際上難しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
いずれにせよ従来の製造装置では、１台で２種類のディスク基板を同時に製作する成形機、１台で２種類の反射膜を形成できるスパッタリング装置のような成膜装置を用いようが用いまいが、搬送機構及び移載機構そのもの、及び組み合わせに難点があり、ディスク基板の成形工程から重ね合わせ工程までの搬送ラインが長く、時間を要するためにほこりなどが混入する可能性が高く、またその部分の小形化ができないなどの問題があった。
【０００７】
したがって、本発明では光ディスクの製造ラインの移載動作及び搬送動作をできるだけ旋回動作、回転動作の組み合わせとして、小形化とライン長を短くしてそれらに要する時間を短縮し、ほこりの混入の可能性を低減することを主な課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明に係る請求項１の発明では、２枚のディスク基板を貼り合わせてなる光ディスク基板を製作する光ディスク製造装置において、情報が記録されたディスク基板を成形する成形機と、前記ディスク基板を冷却するための冷却機構と、前記成形機から前記ディスク基板を前記冷却機構に移載する第１の移載手段と、前記冷却機構から移載された前記ディスク基板を搬送する第１の搬送手段と、前記冷却機構から前記ディスク基板を前記第１の搬送手段の受け部に載置する第２の移載手段と、前記第１の搬送手段から前記ディスク基板を順次受取ってその情報が記録された面に反射膜を形成する成膜装置と、前記ディスク基板が載置される受け部を複数備えて一定角度づつ間欠的に回転する第２の搬送手段と、前記第２の搬送手段の隣り合う受け部に載置された一対の前記ディスク基板の内の一方を表裏反転する反転手段と、前記第２の搬送手段の隣り合う受け部に載置された一対の前記ディスク基板の内の他方の前記反転手段で反転されていない前記ディスク基板の上面に液状接着剤を供給する接着剤供給ノズルと、前記第２の搬送手段の隣り合う受け部に載置された一対の前記ディスク基板の内の一方の反転された前記ディスク基板と、他方の前記液状接着剤が供給された前記ディスク基板とを重ね合わせる重ね合わせ機構と、重ね合わされた一対の前記ディスク基板を回転処理するスピンナ装置と、回転処理された一対の前記ディスク基板に紫外線を照射して硬化させる硬化装置とを備え、前記重ね合わせ機構は、反転された前記ディスク基板を前記第２の搬送手段の受け部から受け取って上昇させる第１の昇降手段と、反転された前記ディスク基板を保持して、前記液状接着剤が供給された前記ディスク基板の真上まで移動する移動手段と、前記液状接着剤が供給された前記ディスク基板を前記第２の搬送手段の受け部から受け取って上昇させて、反転された前記ディスク基板に重ね合わせる第２の昇降手段とを有することを特徴とする光ディスク製造装置を提案するものである。この発明の光ディスク製造装置によれば、品質の良いＤＶＤを高速で一貫生産でき、装置自体はコンパクトである。
【０００９】
また、請求項２の発明では、請求項１において、前記成形機は１枚、又は同時に２枚のディスク基板を成形し得る光ディスク製造装置を提案するものである。
【００１０】
また、請求項３の発明では、請求項１又は請求項２において、前記第１の移載手段は１枚、又は同時に２枚のディスク基板を移載し得ることを特徴とする光ディスク製造装置を提案するものである。
【００１１】
また、請求項４の発明では、請求項１又は請求項２において、前記冷却機構は、前記ディスク基板を１枚、又は同時に２枚受け取って１列縦隊又は２列縦隊に間隔をあけて立てることにより放熱を行うことを特徴とする光ディスク製造装置を提案するものである。
【００１２】
また、請求項５の発明では、請求項１又は請求項２において、前記冷却機構は、それぞれ同一ピッチで螺旋状に形成された溝を有する３本以上の送りシャフトを有し、これら送りシャフトは前記ディスク基板の仮想外周の一部分に位置するように配置され、前記ディスク基板の外周部分を前記溝内に納め、前記各送りシャフトを同一速度で回転させることにより前記送りシャフトに支承されたすべての前記ディスク基板を先送りすることを特徴とする光ディスク製造装置を提案するものである。温度の高いディスク基板を受け取って冷却を行う距離、つまり冷却機構の長さが従来に比べて短く、コンパクトであり、しかも同時に２枚のディスク基板の受取り、また引渡しを確実に行うのに適した構造である。
【００１３】
また、請求項６の発明では、請求項１又は請求項２において、前記第２の移載手段は前記冷却機構から前記ディスク基板を吸着保持して垂直方向に旋回した後にほぼ直角に回転して前記ディスク基板を平面状態に位置させ、前記第１の搬送手段の受け部に載置することを特徴とする光ディスク製造装置を提案するものである。この発明によれば、冷却機構のディスク基板をその方向を変えてターンテーブルに載置することができ、しかも同時に２枚のディスク基板の受け渡しを確実に行うのに適した構造である。
【００１４】
また、請求項７の発明では、請求項１ないし請求項６のいずれかにおいて、前記成膜装置と前記第２の搬送手段との間に排出シュータと第３の移載手段とを備え、前記貼り合わせ機構以降の出力側でトラブルが生じたとき、前記第２の搬送手段以降の機構は停止させ、前記成形機から前記成膜装置までの機構は動作を続行させると同時に、前記第３の移載手段が動作して前記成膜装置から出力された前記ディスク基板を前記排出シュータに排出することを特徴とする光ディスク製造装置を提案するものである。この発明によれば、貼り合わせ機構以降のトラブルに対しては成形機から成膜装置を動かしているので、設置される排出シュータの数を最少限度に抑えながら、ディスク基板の成形品質を維持することができる。
【００１５】
また、請求項８の発明では、請求項７において、前記排出シュータは二つに分割されており、前記第３の移載手段は前記成膜装置から出力された前記ディスク基板に形成された反射膜の差異、又は反射膜の有無によって、交互に振り分けることを特徴とする光ディスク製造装置を提案するものである。
【００１６】
また、請求項９の発明では、２枚のディスク基板を貼り合わせてなる光ディスクを製作する光ディスク製造方法において、情報が記録されたディスク基板を成形する成形工程と、前記ディスク基板を間隔をあけ順次立てて冷却すると共に、前記ディスク基板を先送りして冷却する冷却工程と、前記冷却工程で先送りされて所定位置に来た前記ディスク基板を垂直方向に旋回させた後にほぼ直角に回転させて平面に載置する移載工程と、順次搬送されて来る前記ディスク基板に順次反射膜を形成する、又は交互に反射膜を形成する成膜工程と、前記ディスク基板を一定角度づつ間欠的に回転する搬送手段の二つの隣り合う受け部に載置して、一対の前記ディスク基板を一定角度づつ間欠的に回転する工程と、隣り合う前記受け部に載置された一対の前記ディスク基板の内の一方を反転する反転工程と、隣り合う前記受け部に載置された一対の前記ディスク基板の内の他方の前記反転工程で反転されていない前記ディスク基板の上面に液状接着剤を供給する工程と、隣り合う前記受け部に載置された一対の前記ディスク基板の内の一方の反転された前記ディスク基板を他方の前記液状接着剤が供給された前記ディスク基板の真上まで搬送して重ね合わせる重ね合わせ工程と、重ね合わされた一対の前記ディスク基板を回転処理する回転処理工程と、回転処理された一対の前記ディスク基板間の前記液状接着剤を硬化させる硬化工程とを備え、前記重ね合わせ工程は、反転された前記ディスク基板を前記受け部から受け取って上昇させる工程と、反転された前記ディスク基板を保持して、前記液状接着剤が供給された前記ディスク基板の真上まで移動する工程と、前記液状接着剤が供給された前記ディスク基板を前記受け部から受け取って上昇させて、反転された前記ディスク基板に重ね合わせる工程とを有することを特徴とする光ディスク製造方法を提案するものである。この発明によれば、コンパクトな貼り合わせ機構で２枚のディスク基板の高品質の貼り合わせが可能である。
【００１７】
また、請求項１０の発明では、請求項９において、前記重ね合わせ工程以降の工程において異常が発生したときには、前記成形工程から成膜工程の間の工程はそのまま続行させ、前記反射膜の形成された前記ディスク基板を順次排出して前記成膜工程の後の工程を経ないようにしたことを特徴とする光ディスク製造方法を提案するものである。この発明によれば、貼り合わせ工程以降のトラブルに対してはディスク基板の成形工程から成膜工程をそのまま働かせているので、排出工程の数を最少限度に抑えながら、ディスク基板の成形品質を維持することができる。
【００１８】
また、請求項１１の発明では、請求項１０において、前記反射膜の種類、有無によって前記ディスク基板を分けて排出することを特徴とする光ディスク製造方法を提案するものである。
【００２４】
【発明の実施の形態及び実施例】
先ず、この装置全体の概略を示す図１によって本発明に係る光ディスクの製造装置及び製造方法の実施の形態について説明する。図１において、１は成形機であり、それぞれの片面に異なる情報が記録された２枚のディスク基板を同時に成形する。移載アームとその駆動装置とからなる移載手段２は、成形機１から２枚のディスク基板を同時に吸着保持して受け取り、ほぼ垂直方向に旋回して後で詳述する冷却機構３に載置する。冷却機構３は、成形されたばかりのディスク基板は温度が高いので常温近くまで冷ますためのものである。冷却機構３に一定間隔で立てて並べられたディスク基板は一定速度で先送りされ、所定位置に達したとき、２枚のディスク基板は第２の移載手段４により第１の回転型搬送手段であるターンテーブル５の二つの受け部５ａに同時に載置される。第２の移載手段４については後で詳述するが、冷却機構３に立てて並べられた２枚のディスク基板を同時に吸着保持して、垂直上方向に旋回し、途中でその旋回方向とほぼ直角に回転して２枚のディスク基板を平面状、つまりターンテーブル５の平面と並行に位置させ、しかる後に再び垂直下方向に旋回してターンテーブル５の二つの受台５ａに同時に載置する。ターンテーブル５には１２０度の等間隔で３個の受台５ａが設けられており、間欠的に１２０度ずつ時計方向に回転し、２４０度回転する毎に、移載手段４により２枚のディスク基板を受け取る。
【００２５】
ターンテーブル５の受け部５ａに載置されたディスク基板は、第３の移載手段６によって順次第２のターンテーブル７に移載される。ターンテーブル７は、例えば８個の受台７ａを一定間隔で備えるものであり、隣接する受台７ａ間の角度にほぼ等しい４５度間隔で間欠的に反時計方向に回転する。受台７ａに載置されたディスク基板（鎖線で示す）は、所定位置でスパッタリング装置のような成膜装置８に受け渡される。通常の成膜装置８と同様に、順次ディスク基板は図示しない引き入れ手段により受渡しポジションＰ１で成膜装置８内に供給され、反射膜が形成される。この成膜装置８は反射率の異なる２種類の反射膜を交互に形成する機能をもつものであり、反射膜の形成されたディスク基板は再び受渡しポジションＰ１で停止している受台７ａに戻される。したがって、ターンテーブル７の受台７ａには反射率の異なる反射膜の形成されたディスク基板が交互に戻され載置される。ターンテーブル７の第２の受渡しポジションＰ２で、ターンテーブル７の受台７ａ上のディスク基板は、第３の移載手段９により、貼り合わせ機構ＢＤにおける第３のターンテーブル１０に移載される。なお、成膜装置８は受け入れたディスク基板全てに同一の反射膜を形成したり、交互に反射膜を形成し、反射膜を形成しないといった設定も可能なものである。なお、ここで貼り合わせ機構ＢＤは第３のターンテーブル１０から後述する硬化装置２３の後の検査装置２７までの装置を含むものとする。
【００２６】
第３のターンテーブル１０は、例えば１２個の受け部１０ａを有し、ほぼ６０度間隔で間欠的に時計方向に回転する。各受け部１０ａは中央部分が空間になっていて、ターンテーブル１０の円周部で切り欠かれ、外に開いているものである。ターンテーブル１０の受け部１０ａに載置されたディスク基板は交互に、つまり１枚おきに後に詳述する反転手段１１によりその場で表裏反転される。このとき、次の接着剤供給ポジションの受け部１０ａに載置されたディスク基板には接着剤供給機構１２から液状接着剤の供給が行われている。接着剤供給機構１２はその供給ノズル１２ａがディスク基板上を１回転することによりドーナツ状に液状接着剤を形成する。
【００２７】
その状態から、ターンテーブル１０が１ステップ、つまりほぼ６０度回転すると、後で詳述する重ね合わせ機構により、前記反転されたディスク基板が吸着保持されて液状接着剤の供給された前記ディスク基板まで運ばれ、その重ね合わせポジションＰ３で重ね合わされる。次にターンテーブル１０が１ステップ、つまりほぼ６０度回転し、受渡しポジションＰ４に来ると、重ね合わされたディスク基板は３本の保持アームを持つ移載手段１４により２台のスピンナ装置１５、１６に交互に振り分けられる。ここで、ターンテーブル１０上からディスク基板を交互にスピンナ装置１５、１６に移載するのは、移載手段１４のアームであり、重ね合わされたディスク基板を保持して９０度左右に旋回することにより２台のスピンナ装置１５、１６に交互に振り分ける。移載手段１４の図示の左右に延びるアームはそれぞれスピンナ装置１５、１６から交互にディスク基板を取り出して、一時載置ポジションＰ５の受台１７に載置する。ここで３本の移載アームを備えたのは、ターンテーブル１０上からディスク基板をスピンナ装置１５、１６に移載する移載アームの保持機構と、スピンナ装置１５、１６からディスク基板を取り出すための移載アームの保持機構とが異なるためである。保持機構を同じものにできれば、移載アームは１本又は２本で足る。
【００２８】
１８は廃棄シュータであり、トラブルなどによりターンテーブル１０が所定時間以上停止した場合には、ターンテーブル１０上のディスク基板の液状接着剤がディスク基板の中央穴からはみ出して不都合を生じることがあるので、トラブルが修復されて装置が動きだした初期には、例えば移載手段１４の移載アームが貼り合わされたディスク基板を最大で３枚目までターンテーブル１０の受渡しポジションＰ４から廃棄シュータ１８に廃棄する。この実施例では４枚目から２台のスピンナ装置１５、１６に交互に供給される。
【００２９】
そして、一時載置ポジションＰ５の受台１７に載置された２枚の貼り合わされたディスク基板は、移載手段１９によりターンテーブル２０に移載される。移載手段１９は２本の移載アームを備え、一方のアームが受台１７上のディスク基板をターンテーブル２０に移載し、他方の移載アームが接着剤が硬化されたディスク基板をターンテーブル２０から次のターンテーブル２１に移載する。ターンテーブル２０に移載されたディスク基板には、次のポジションで重り搬送機構２２により、中央に穴の開いたアルミニウム板又は耐熱性ガラスのような重り（図示せず）が載せられる。この重りはディスク基板の反り量の調整を補助するためのものであり、３個用意されている。重り搬送機構２２は、ターンテーブル２０の中央の載置ポジションＰ６に載置された重りを把持して搭載ポジションＰ７まで搬送し、ディスク基板上に載せる。他方、取り除きポジションＰ８では重り搬送機構２２が熱処理されたディスク基板上の重りを取り除いて載置ポジションＰ６まで運び、そこに載置する。したがって、３個の重りで足りる。載置ポジションＰ６で重りは冷却される。
【００３０】
そして、ディスク基板は硬化ポジションＰ９で、硬化装置２３の紫外線照射部からの紫外線が照射され、ディスク基板間の液状接着剤が硬化される。紫外線照射部はパルス状に紫外線を発光するキセンノンランプ、又は連続光を発生する紫外線発生ランプを、ターンテーブル２０の上側、又は下側、あるいは双方に備える。この実施例では後で詳述するように双方に紫外線照射器を備え、上側と下側からの紫外線の照射量を調整してディスク基板の反りを小さくしている。
【００３１】
そして、最初のポジションに戻った光ディスクは前述のように移載手段１９により冷却用ターンテーブル２１に移載される。ターンテーブル２１はターンテーブル１０と同様に、その円周部で切り欠かれた４個の受け部を備える。４個の受け部はほぼ９０度間隔で備えられ、ターンテーブル２１は間欠的にほぼ９０度ずつ反時計方向に回転する。光ディスクを受け取った位置からターンテーブル２１が１ステップ、つまり９０度回転した第２のポジションで、光ディスクは反転手段１１と同様な反転手段２４によって表裏反転される。この反転は後で行われる検査行程の関係で選択的になされ、検査上必要がなければ反転手段は動作せず、反転は行われない。次の第３のポジションで、除電ブロワ２５がイオン化された空気を吹きつけて光ディスクの表面に付着したほこりなどを除去する。第４のポジションで、光ディスクは２本の移載アームを有する移載手段２６の一方の移載アームにより検査装置２７に搬送される。ターンテーブル２１で搬送されている過程で、硬化装置２３の熱により温度上昇した光ディスクの温度はほぼ常温近くまで低下する。
【００３２】
検査装置２７は下面側から設定された検査を行う。検査が終了すると、移載手段２６の他方の移載アームにより検査装置２７の光ディスクは昇降ステージ２８に載置される。昇降ステージ２８は光ディスクを受け取ると、移載手段２９の移載アームが待機する位置まで上昇してその吸着面に接触する。これに伴い、移載手段２９が作動して光ディスクを移載アームに吸着保持すると共に、水平に旋回し、検査結果が合格のものは良品テーブル３０上のスタッカ３１に順次載置され、積み上げられる。また、検査結果が不合格のものは不良品テーブル３２上のスタッカ３３又は不良品テーブル３４上のスタッカ３５に移載され、積み上げられる。
【００３３】
そして、昇降ステージ２８は光ディスクを移載手段２９に渡すと、降下して元の位置に戻る。したがって、移載手段２９の移載アームは水平に旋回動作を行うだけである。この点、他の移載装置６、９、１４、１９、２６の移載アームは上昇動作、下降動作、水平旋回動作を行う。なお、良品テーブル３０には複数のスタッカ３１が一定間隔で着脱自在に搭載されており、所定の枚数の光ディスクが積載されると、テーブル３０が回転して次のスタッカ３１に光ディスクが積載されるようになっている。このような過程を経て、光ディスクの良品は良品テーブル３０上のスタッカ３１に、不良品は不良品テーブル３２又は３４に積載され、製造行程が終了する。
【００３４】
次に、ターンテーブル１０以降の機構にトラブルが生じた場合について図２により説明する。図２（Ａ）は異常の無い場合の動作状態、図２（Ｂ）異常が生じた場合の動作状態をそれぞれ示す。異常の無い場合の動作については既に述べたので説明は省略する。成膜工程の後の工程で異常が発生した場合には、ターンテーブル１０以降の機構は自動的又は手動で停止となるが、成形品質を保持するために成形機１から移載手段９までの機構は動作を続行する。このとき、移載手段９は正常時とは異なる動作を行い、ターンテーブル７のポジションＰ２でディスク基板を吸着保持して排出シュータ３６に排出する。この排出シュータ３６は二つに分割されており、ディスク基板に形成された反射膜の金属材料の種類、又は反射膜が形成されているものと、形成されていないものに分けられる。このことは、移載手段９の移載アームがシーケンスにより交互に排出シュータ３６の二分割されたシュータに振り分けるだけで実現される。
【００３５】
次に、図３により成形機１から冷却機構３に成形されたディスク基板を移載する具体的な実施例について説明する。移載手段２は駆動部２ａ、駆動部２ａにより動作する移載アーム２ｂ、移載アーム２ｂの先端部に設けられた二つの吸着部２ｃと２ｄを備える。先ず、成形機１からは図示しないディスク基板取り出し手段により２枚のディスク基板が同時に取り出される。図３（Ａ）に示すように、移載手段２はそのディスク基板取り出し手段から２枚のディスク基板ａとｂを同時に受け取って吸着保持すると同時に、矢印で示す垂直下方向に旋回する。そして、図３（Ｂ）に示すように、２枚のディスク基板ａとｂが冷却機構３の載置位置上に至ると、冷却機構３の昇降アームが下方向に移動し、２枚のディスク基板ａとｂを冷却機構３に同時に載置する。
【００３６】
冷却機構３の先送りシャフト３ａは３本一組からなる二つの冷却部を有し、先送りシャフト３ａは全て同一構造であり、図４に示すように真っ直ぐなシャフトに一定ピッチで形成された螺旋状の送り溝３ｂを有する。送り溝３ｂはディスク基板ａ（ｂ）の円周部がその中に入って簡単には逸脱しないような深さと幅を有する。３本の先送りシャフト３ａは、好ましくは２等辺３角形の頂点に配置され、３本の先送りシャフト３ａの送り溝３ｂが均等にディスク基板ａ（ｂ）の円周部を受けるように配置されている。これら６本の先送りシャフト３ａは、不図示の駆動部により一定速度で、図４に示す矢印方向に回転する。したがって、それぞれの組の３本の先送りシャフト３ａに立てて載置されたディスク基板ａ、ｂは次のディスク基板が移載手段２により移載されて来るまでに、一定距離先送りされている。このようにして２列縦隊で所定枚数のディスク基板ａ、ｂが順次先送りされ、所定位置まで送られると、前述のとおり移載手段４によりディスク基板ａ、ｂが同時にターンテーブル５に移載される。
【００３７】
移載手段４は駆動部４ａ、駆動部４ａにより動作する旋回アーム４ｂ、旋回アーム４ｂから間隔をおいて垂直に延びる回転アーム４ｃと４ｄを有する。回転アーム４ｃと４ｄはそれぞれディスク基板ａ、ｂの情報が記録されていない内側部分を吸着する図５（Ｂ）に示す吸着部４ｅを有する。図５（Ａ）に示すように、回転アーム４ｃと４ｄの吸着部４ｅがディスク基板ａ、ｂを吸着保持すると、旋回アーム４ｂが図示矢印のように旋回運動を行い、鎖線で示す状態になる。しかる後、回転アーム４ｃと４ｄが旋回面に対してほぼ直角に回転し、図５（Ｃ）に示すようにディスク基板ａ、ｂはターンテーブル５の二つの受台５ａに同時に載置される。このような動作は、ターンテーブル５が２ステップ、つまりほぼ２４０度回転し、二つの空の受台５ａが旋回アーム４ｂの旋回面に対して互いに等しい位置で停止されるとき、行われる。
【００３８】
次に、成膜装置８による成膜後から、貼り合わせ機構ＢＤにおける貼り合わせ工程の内のディスク基板の反転、液状接着剤の供給を経て２枚のディスク基板を重ね合わせるまでの過程の具体的な１実施例について、図６ないし図１０により説明する。成膜装置８からは２種類のディスク基板Ａ、Ｂが交互に出力され、ターンテーブル７の受台に載置される。ディスク基板Ａ、Ｂは反射率の異なる反射膜がそれぞれ形成されているか、又はディスク基板Ａに情報が記録されていない場合には、ディスク基板Ｂのみに反射膜が形成されていて、ディスク基板Ａには反射膜が形成されていないか、ディスク基板Ａ、Ｂにほぼ同等な反射膜が形成されている。ターンテーブル７上のディスク基板Ａ、Ｂは、移載手段９により順次ターンテーブル１０の受け部１０ａに載置される。このターンテーブル１０は１２個の受け部１０ａを有するから、ほぼ６０度の角度で間欠的に回転し、図７の鎖線で示すようにディスク基板ＡとＢのポジション一対を１ステップとして工程が行われる。したがって、移載手段９はターンテーブル１０が停止している間にその隣り合う一対の受け部１０ａにディスク基板ＡとＢを順次載置する。
【００３９】
そして、ディスク基板Ｂだけが反転ポジションで反転手段１１により反転され、ディスク基板Ａは反転されないで次のポジションに搬送される。図８に示すように、反転手段１１はターンテーブル１０の受け部１０ａの切り欠き部１０ｂを通して延びる把持アーム１１ａとこの把持アームを１８０度回転駆動する駆動部１１ｂ、図９で示されている、把持アーム１１ａと駆動部１１ｂとを支承する垂直方向アーム１１ｃ、その垂直方向アーム１１ｃを昇降させる直線駆動部１１ｄなどからなる。その反転手段１１と動作について図９を用いて説明すると、その（Ａ）に示すように、把持アーム１１ａの把持部１１ｅは、把持アーム１１ａを支点にして先端側から開くタイプのものであり、それぞれの先端部にはディスク基板の中央穴の周囲の非記録部を把持するための円形把持板１１ｆが取り付けられている。把持部１１ｅは開いた状態で待機しており、図９（Ｂ）に示すように、ディスク基板Ｂが反転ポジションにくると、駆動部１１ｂが動作して把持部１１ｅを閉じ、円形把持板１１ｆがディスク基板Ｂの中央穴近傍の非記録部を両側から把持する。しかる後に図９（Ｃ）に示すように、直線駆動部１１ｄのロッド１１ｄ’が上昇し、そのロッド１１ｄ’に固定された垂直方向アーム１１ｃが上昇するのに伴い、把持アーム１１ａ及び把持部１１ｅはディスク基板Ｂの回転に支障の無い位置まで上昇する。次に、把持部１１ｅは１８０度回転する。図９（Ｄ）はその途中の９０度回転状態を示し、図９（Ｅ）は１８０度回転した状態を示す。その後、直線駆動部１１ｄのロッド１１ｄ’が後退し、図９（Ｆ）に示すように、把持アーム１１ａ及び把持部１１ｅは元の位置に降下し、図９（Ａ）に示すように、把持部１１ｅが開いて表裏反転されたディスク基板Ｂをターンテーブル１０の受け部１０ａに戻す。このようにしてディスク基板Ｂは表裏反転される。
【００４０】
図７に示すようにこのとき同時に次のポジションでは接着剤供給機構１２が動作しており、そのノズルが液状接着剤を吐出しながら１回転することで、ディスク基板Ａにドーナツ状の厚い液状接着剤の膜を形成する。このようにディスク基板Ｂの表裏反転やディスク基板Ａへの液膜形成が行われている間に、その直ぐ次のポジションのディスク基板Ｂがディスク基板Ａに重ね合わされる。つまり、重ね合わせ機構に送られて来るディスク基板Ａにはすべてドーナツ状の厚い液状接着剤の膜が形成されており、またディスク基板Ｂはすべて表裏反転されている。この重ね合わせについて図１０を用いて説明すると、重ね合わせ機構１３は、１８０度左右に回転するシャフト１３ａ、シャフト１３ａの先端に取り付けられた吸着板１３ｂ、吸着板１３ｂの一対の吸着部１３ｃと１３ｄ、ターンテーブル１０の下側に位置してその受け部１０ａをそれぞれ通して昇降動作する昇降装置１３ｅと１３ｆなどからなる。吸着板１３ｂの一対の吸着部１３ｃと１３ｄはターンテーブル１０の隣接する一対の受け部１０ａの上方に位置し、昇降装置１３ｅと１３ｆそれぞれの受け面１３ｅ’と１３ｆ’はターンテーブル１０の受け部１０ａの内径よりも小さくなっている。
【００４１】
ターンテーブル１０が間欠的に回転して停止すると、昇降装置１３ｅの受け面１３ｅ’が上昇運動を始め、その上昇過程でターンテーブル１０からディスク基板Ｂを受け取って更に上昇して、ディスク基板Ｂを吸着部１３ｃに接触させる。このとき吸着部１３ｃは吸着動作を開始しているので、ディスク基板Ｂは吸着部１３ｃに吸着される。次に、シャフト１３ａが１８０度回転することにより、吸着部１３ｃが吸着部１３ｄの位置に移動し、吸着部１３ｄは吸着部１３ｃの位置に移動し、その位置で停止する。すると、昇降装置１３ｆが動作してその受け面１３ｆ’が上昇し、その上昇過程でターンテーブル１０からディスク基板Ａを受け取って更に上昇して、ディスク基板Ａをディスク基板Ｂに接触させて重ね合わせが行われる。この状態で、吸着部１３ｃは吸着動作を止め、ディスク基板Ｂを開放する。これに伴い、重ね合わされたディスク基板ＡとＢは昇降装置１３ｆの受け面１３ｆ’に受け取られる。次に、昇降装置１３ｆの受け面１３ｆ’が降下を始め、その降下過程でディスク基板ＡとＢをターンテーブル１０上に受け渡し、受け面１３ｆ’はさらに降下して元の位置に戻る。そして、前述したように重ね合わされたディスク基板ＡとＢは交互にスピンナ装置１５、１６に交互に振り分けて供給される。
【００４２】
この重ね合わせ時に昇降装置１３ｆの上昇速度を次のように制御するのが好ましい。ディスク基板Ａがディスク基板Ｂに接触する寸前まで大きな速度で接近させ、接触する寸前で大幅に減速してディスク基板Ａ上の接着剤をディスク基板Ｂに接触させ、必要に応じてさらに減速して接着剤を押し広げる。このとき、ディスク基板Ａ上の液状接着剤がディスク基板Ｂに接触する寸前で、ディスク基板Ａとディスク基板Ｂ間に交流電圧を印加すれば更に好ましい。交流電圧を印加することにより、ディスク基板Ａとディスク基板Ｂ間にボイド、つまり気泡が形成されてしまうのを防ぐことができる。
【００４３】
次に、硬化装置２３の一実施例について図１１を用いて説明する。図１１（Ａ）はターンテーブル２０と硬化装置２３の上面図、その（Ｂ）は正面図である。これらの図において、図１で示した移載手段１９及び重り搬送手段２２については図示するのを省略している。硬化装置２３は、ターンテーブル２０に対してほぼ垂直でその下側まで延びる熱遮蔽板２３ａ、ターンテーブル２０の上側と下側に鎖線で示された紫外線照射器２３ｂ、２３ｃ、紫外線が外部に漏出するのを制限するためのスカート２３ｄなどからなる。図１に示すように、熱遮蔽板２３ａは両隣の貼り合わせ部の外壁Ｘと排出部の外壁Ｙとを結ぶ線上に近い位置にあり、したがって、熱を発する紫外線照射器２３ｂ、２３ｃは貼り合わせ部の外壁Ｘと排出部の外壁Ｙとを結ぶ線よりも外側に位置する。この配置と熱遮蔽板２３ａが他部分への熱的影響を小さくし、さらにスカート２３ｄがこの効果を高めている。
【００４４】
この実施例では、紫外線照射器２３ｂ、２３ｃによって貼り合わされた２枚のディスク基板の両側から紫外線が照射される。貼り合わされた２枚のディスク基板の反りの方向は一様であるので、紫外線照射器２３ｂ、２３ｃの出力する紫外線量を調整することにより、反りを小さくすることができる。貼り合わされた２枚のディスク基板毎にその反りの量を検出し、電気信号に変換して紫外線照射器２３ｂ、２３ｃの出力する紫外線量を制御すれば、反りの大きさによらずほぼ平坦な光ディスクを得ることが可能である。
【００４５】
なお、以上の実施例では成形機１は２枚のディスク基板を同時に成形すると共に、成膜装置８も反射率の異なる２種類の反射膜を形成できる例について述べたが、成形機は１枚のディスク基板を成形できるだけのもので、また成膜装置８も１種類の反射膜を形成できるものでも良い。この場合、成形機は２台必要であり、図１の成形機１と直角の方向に２台平行して配置し、その間に冷却機構３を設ければ良い。そして、両側の成形機からそれぞれの移載手段により冷却機構にディスク基板を移載し、ディスク基板は前述のような冷却機構の構造によりターンテーブル５方向に先送りされ、その先送りされた２枚のディスク基板が所定位置にきたときに同時に吸着保持して、ターンテーブルに移載すれ良い。
【００４６】
また、図１に示したターンテーブル５は受台５ａが３個でなくとも良く、４個以上でも良い。成膜装置８が１種類の反射膜を形成する機能をもつだけのものである場合には、もう１台成膜装置を備え、それぞれの成膜装置で反射膜を形成した後のディスク基板をターンテーブル７の受台７ａに交互に出力すれば良い。その後の機構については、図１に示した構造のものをそのまま使用することができる。このことは大きな実用上の効果を奏する。
【００４７】
さらにまた、液状接着剤の供給は必ずしもディスク基板の上面に供給しなくても良く、表裏反転したディスク基板の下面に供給しても良い。この場合には、ターンテーブルの受け部を通して接着剤供給ノズルを上昇させ、ディスク基板に接触寸前で停止させて液状接着剤をディスク基板の下面に付着させることになる。この場合には、ドーナツ状に液状接着剤を供給する時間を短縮できると同時に、好ましい形のドーナツ状に液状接着剤を形成できるのでより品質の高い貼り合わせが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、コンパクトで生産速度の速い光ディスク製造装置を提供することができ、しかも品質の高い光ディスクを生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスクの一貫生産ラインの一実施例を示す。
【図２】本発明に係る光ディスク製造装置の故障時の動作を説明するための図である。
【図３】本発明に係る光ディスク製造装置の成形機から冷却機構にディスク基板を移載する機構を説明するための図である。
【図４】本発明に係る光ディスク製造装置の冷却機構の１実施例の一部分を示す。
【図５】本発明に係る光ディスク製造装置の冷却機構からディスク基板を移載する移載機構の１実施例を示す。
【図６】本発明に係る光ディスク製造装置におけるディスク基板の重ね合わせとその前の工程について説明するための図である。
【図７】本発明に係る光ディスク製造装置におけるディスク基板の重ね合わせとその前の工程について説明するための図である。
【図８】本発明に係る光ディスク製造装置におけるディスク基板の反転機構を説明するための図である。
【図９】本発明に係る光ディスク製造装置におけるディスク基板の反転機構の一実施例を説明するための図である。
【図１０】本発明に係る光ディスク製造装置における重ね合わせの一実施例を説明するための図である。
【図１１】本発明に係る光ディスク製造装置の硬化装置の一実施例を示す。
【符号の説明】
１・・・ディスク基板の成形機２・・・第１の移載手段
３・・・冷却機構４・・・第２の移載手段
５・・・第１のターンテーブル６・・・第３の移載手段
７・・・第２のターンテーブル８・・・反射膜形成用の成膜装置
９・・・第４の移載手段１０・・・第３のターンテーブル
１１・・・反転機構１２・・・液状接着剤供給機構
１３・・・重ね合わせ機構１４・・・第５の移載手段
１５、１６・・・スピンナ装置１７・・・一時載置用の受台
１８・・・排出シュート１９・・・第６の移載手段
２０・・・第４のターンテーブル２１・・・第５のターンテーブル
２２・・・重り搬送機構２３・・・硬化装置
２４・・・反転手段２５・・・静電ブロワ
２６・・・第７の移載手段２７・・・検査装置
２８・・・昇降ステージ２９・・・第８の移載手段
３０・・・良品用ターンテーブル３１・・・ディスク基板用のスタッカ
３２・・・不良品用ターンテーブル３３・・・不良品用のスタッカ
３４・・・不良品用ターンテーブル３５・・・不良品用のスタッカ
Ａ，Ｂ・・・ディスク基板

Claims

２枚のディスク基板を貼り合わせてなる光ディスク基板を製作する光ディスク製造装置において、
情報が記録されたディスク基板を成形する成形機と、
前記ディスク基板を冷却するための冷却機構と、
前記成形機から前記ディスク基板を前記冷却機構に移載する第１の移載手段と、
前記冷却機構から移載された前記ディスク基板を搬送する第１の搬送手段と、
前記冷却機構から前記ディスク基板を前記第１の搬送手段の受け部に載置する第２の移載手段と、
前記第１の搬送手段から前記ディスク基板を順次受取ってその情報が記録された面に反射膜を形成する成膜装置と、
前記ディスク基板が載置される受け部を複数備えて一定角度づつ間欠的に回転する第２の搬送手段と、
前記第２の搬送手段の隣り合う受け部に載置された一対の前記ディスク基板の内の一方を表裏反転する反転手段と、
前記第２の搬送手段の隣り合う受け部に載置された一対の前記ディスク基板の内の他方の前記反転手段で反転されていない前記ディスク基板の上面に液状接着剤を供給する接着剤供給ノズルと、
前記第２の搬送手段の隣り合う受け部に載置された一対の前記ディスク基板の内の一方の反転された前記ディスク基板と、他方の前記液状接着剤が供給された前記ディスク基板とを重ね合わせる重ね合わせ機構と、
重ね合わされた一対の前記ディスク基板を回転処理するスピンナ装置と、
回転処理された一対の前記ディスク基板に紫外線を照射して硬化させる硬化装置と、
を備え、
前記重ね合わせ機構は、反転された前記ディスク基板を前記第２の搬送手段の受け部から受け取って上昇させる第１の昇降手段と、反転された前記ディスク基板を保持して、前記液状接着剤が供給された前記ディスク基板の真上まで移動する移動手段と、前記液状接着剤が供給された前記ディスク基板を前記第２の搬送手段の受け部から受け取って上昇させて、反転された前記ディスク基板に重ね合わせる第２の昇降手段とを有することを特徴とする光ディスク製造装置。
請求項１において、
前記成形機は１枚、又は同時に２枚のディスク基板を成形し得ることを特徴とする光ディスク製造装置。
請求項１又は請求項２において、
前記第１の移載手段は１枚、又は同時に２枚のディスク基板を移載し得ることを特徴とする光ディスク製造装置。
請求項１又は請求項２において、
前記冷却機構は、前記ディスク基板を１枚、又は同時に２枚受け取って１列縦隊又は２列縦隊に間隔をあけて立てることにより放熱を行うことを特徴とする光ディスク製造装置。
請求項１又は請求項２において、
前記冷却機構は、それぞれ同一ピッチで螺旋状に形成された溝を有する３本以上の送りシャフトを有し、これら送りシャフトは前記ディスク基板の仮想外周の一部分に位置するように配置され、前記ディスク基板の外周部分を前記溝内に納め、前記各送りシャフトを同一速度で回転させることにより前記送りシャフトに支承されたすべての前記ディスク基板を先送りすることを特徴とする光ディスク製造装置。
請求項１又は請求項２において、
前記第２の移載手段は前記冷却機構から前記ディスク基板を吸着保持して垂直方向に旋回した後にほぼ直角に回転して前記ディスク基板を平面状態に位置させ、前記第１の搬送手段の受け部に載置することを特徴とする光ディスク製造装置。
請求項１ないし請求項６のいずれかにおいて、
前記成膜装置と前記第２の搬送手段との間に排出シュータと第３の移載手段とを備え、前記貼り合わせ機構以降の出力側でトラブルが生じたとき、前記第２の搬送手段以降の機構は停止させ、前記成形機から前記成膜装置までの機構は動作を続行させると同時に、前記第３の移載手段が動作して前記成膜装置から出力された前記ディスク基板を前記排出シュータに排出することを特徴とする光ディスク製造装置。
請求項７において、
前記排出シュータは二つに分割されており、前記第３の移載手段は前記成膜装置から出力された前記ディスク基板に形成された反射膜の差異、又は反射膜の有無によって、交互に振り分けることを特徴とする光ディスク製造装置。
２枚のディスク基板を貼り合わせてなる光ディスクを製作する光ディスク製造方法において、
情報が記録されたディスク基板を成形する成形工程と、
前記ディスク基板を間隔をあけ順次立てて冷却すると共に、前記ディスク基板を先送りして冷却する冷却工程と、
前記冷却工程で先送りされて所定位置に来た前記ディスク基板を垂直方向に旋回させた後にほぼ直角に回転させて平面に載置する移載工程と、
順次搬送されて来る前記ディスク基板に順次反射膜を形成する、又は交互に反射膜を形成する成膜工程と、
前記ディスク基板を一定角度づつ間欠的に回転する搬送手段の二つの隣り合う受け部に載置して、一対の前記ディスク基板を一定角度づつ間欠的に回転する工程と、
隣り合う前記受け部に載置された一対の前記ディスク基板の内の一方を反転する反転工程と、
隣り合う前記受け部に載置された一対の前記ディスク基板の内の他方の前記反転工程で反転されていない前記ディスク基板の上面に液状接着剤を供給する工程と、
隣り合う前記受け部に載置された一対の前記ディスク基板の内の一方の反転された前記ディスク基板を他方の前記液状接着剤が供給された前記ディスク基板の真上まで搬送して重ね合わせる重ね合わせ工程と、
重ね合わされた一対の前記ディスク基板を回転処理する回転処理工程と、
回転処理された一対の前記ディスク基板間の前記液状接着剤を硬化させる硬化工程と、
を備え、
前記重ね合わせ工程は、反転された前記ディスク基板を前記受け部から受け取って上昇させる工程と、反転された前記ディスク基板を保持して、前記液状接着剤が供給された前記ディスク基板の真上まで移動する工程と、前記液状接着剤が供給された前記ディスク基板を前記受け部から受け取って上昇させて、反転された前記ディスク基板に重ね合わせる工程とを有することを特徴とする光ディスク製造方法。
請求項９において、
前記重ね合わせ工程以降の工程において異常が発生したときには、前記成形工程から成膜工程の間の工程はそのまま続行させ、前記反射膜の形成された前記ディスク基板を順次排出して前記成膜工程の後の工程を経ないようにしたことを特徴とする光ディスク製造方法。
請求項１０において、
前記反射膜の種類、有無によって前記ディスク基板を分けて排出することを特徴とする光ディスク製造方法。