JP3678349B2 - 板状物の貼り合わせ装置および板状物の貼り合わせ方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の板状物を貼り合わせる板状物の貼り合わせ装置および板状物の貼り合わせ方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
接着剤を介して、2枚の光ディスク基板を互いに貼り合わせる場合、従来は、たとえば以下のプロセスが採用されている。
【0003】
まず、一方の光ディスク基板の接着面に接着剤を環状に供給し、上記一方の光ディスク基板を、重ね合わせ機構の下部ディスク吸着機構に搬送し、吸着保持し、他方の光ディスク基板の接着面を下にした状態で、上記他方の光ディスク基板を、重ね合わせ機構の上部ディスク吸着機構に搬送し、吸着保持する。
【0004】
その後、上記一方の光ディスク基板と上記他方の光ディスク基板との間に電圧を印加し、上記一方の光ディスク基板と上記他方の光ディスク基板とを互いに接近させ、接着剤を介して、上記2つの光ディスク基板同士を重ね合わせ、上記2つの光ディスク基板同士の距離が、設定された基板間距離に到達すると、上記電圧の印加を停止し、下部ディスク吸着機構と上部ディスク吸着機構とにおける吸着保持を解除する。
【0005】
その後、重ね合わされた上記2枚の光ディスク基板をスピンナに搬送し、スピンナを高速回転させることによって、接着剤を所定の領域まで広げ、高速回転処理された光ディスク基板に紫外線を照射し、接着剤の層を硬化する。
【0006】
ところで、接着剤を介して、2枚の光ディスク基板を互いに重ね合わせるときにおける電圧印加によって、2つの光ディスク基板が互いに接近し、2つの光ディスク基板同士の距離が短くなるに従って、接着剤の頂部が電界の影響によって先細り、接着剤が光ディスク基板と接触する瞬間における接着剤と上記他方の光ディスク基板との接触面積が非常に小さくなる。これによって、気泡を発生せずに、2つの光ディスク基板同士を互いに重ね合わせることができる(特開2000−290602号公報)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例において、貼り合わせ工程の所要時間を短縮するためには、2枚の光ディスク基板1,2を接近させる速度を速くさせればよいが、速度を速くさせる程、接着剤5の頂部が充分に先細ることができなくなり、接着剤と上記他方の光ディスク基板との接触面積が大きくなり、この結果として、気泡が発生し易いという問題が生じる。
【0008】
この場合、印加する電圧値を高めることによって、電界を強め、接着剤の頂部を先細らせることができる。しかし、印加電圧が高い状態で、2枚の光ディスク基板を互いに接近すると、上記2枚の光ディスク基板同士の間で放電するという問題がある。この放電によって、記録面上に形成されている金属反射膜を部分的に欠損させたり、ピットを損傷させ、データの読出しの信頼性を低下させるという問題につながる。
【0009】
また、上記一方の光ディスク基板の全周にわたって接着剤が塗布された後に、2枚の光ディスク基板を互いに接近させ、接着剤の液膜を内周方向と外周方向とに広げ、その後の搬送時に問題が起きない程度に液膜を安定化させる必要があるが、電圧を印加し続けることによって、接着剤が劣化し、信頼性を低下させるという問題がある。
【0010】
上記問題は、光ディスク基板以外にも、ガラス板、レンズ等の板状物でも発生する問題である。
【0011】
本発明は、板状物の全周にわたって接着剤が塗布された後に、接着剤に気泡を発生させずに2枚の板状物を互いに接近させる場合、2枚の光ディスク基板を接着する全体の時間を短くすることができ、また、上記2枚の光ディスク基板同士の間で放電せず、接着剤が劣化することがない板状物の貼り合わせ装置および板状物の貼り合わせ方法を提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第1の板状物と第2の板状物との間に交流電圧を印加した状態で、接着剤を介して上記第1の板状物と第2の板状物とを重ね合わせ貼り合わせる板状物の貼り合わせ装置において、上記第2の板状物に上記接着剤が塗布されている状態で、上記第1の板状物と上記第2の板状物とを対向させながら、上記第1の板状物と上記第2の板状物とを互いに接近させるように移動する板状物移動手段と、上記第1の板状物と上記第2の板状物との間の相対接近速度を制御し、また、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が5mm以下になった後における上記相対接近速度が、10mm/秒以下であり、しかも、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下になった後における上記相対接近速度を、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下になる前における上記相対接近速度よりも、遅くするように、上記板状物移動手段を制御する速度制御手段と、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が5mm以下になったときに、上記第1の板状物と上記第2の板状物との間における交流電圧の印加を開始し、上記第2の板状物に塗布されている上記接着剤が、上記第1の板状物に付着したときに、上記交流電圧の印加を終了する交流電圧印加手段とを有することを特徴とする板状物の貼り合わせ装置である。
【0013】
【発明の実施の形態および実施例】
図1は、本発明の第1の実施例である光ディスク基板の貼り合わせ装置100を示す図である。
【0014】
光ディスク基板の貼り合わせ装置100は、接着剤30を介して、第1の光ディスク基板1と第2の光ディスク基板2とを接着し、接着剤30を硬化させる光ディスク基板の貼り合わせ装置において、第1の光ディスク基板1を吸着保持する電極兼用の吸着保持手段10と、第2の光ディスク基板2を吸着保持する電極兼用の吸着保持手段20と、光ディスク基板移動手段40と、距離検出手段50と、速度制御手段60と、交流電圧印加手段71とを有する。
【0015】
吸着保持手段10は、チャック手段11と、チャック爪12とを有し、金属材料等からなる手段である。
【0016】
チャック爪12は、光ディスク基板1と2とが重ねられた状態を保持しながら他の箇所に移載するときに、それら光ディスク基板1と2との中央穴内において拡径動作を行ない、光ディスク基板1と2との内壁を支えるものである。
【0017】
吸着保持手段20は、ステンレスなどの導電性材料からなる円板状のものである。
【0018】
なお、図1において、吸着保持手段10、20における真空引き等の具体的な吸着手段を省略して示してある。
【0019】
光ディスク基板移動手段40は、光ディスク基板2に上記接着剤が塗布されている状態で、光ディスク基板1と光ディスク基板2とを対向させながら、光ディスク基板1と光ディスク基板2とを互いに接近させるように昇降シャフト41を駆動して、吸着保持手段20を上昇、または下降させる手段である。
【0020】
距離検出手段50は、光ディスク基板1と光ディスク基板2との距離を検出する手段である。
【0021】
速度制御手段60は、光ディスク基板1に対する光ディスク基板2の相対接近速度を制御する手段であり、しかも、光ディスク基板2に塗布されている接着剤30が光ディスク基板1に接触する寸前の後における上記相対接近速度よりも、光ディスク基板2に塗布されている接着剤30が光ディスク基板1に接触する寸前よりも前における上記相対接近速度を、速くするように、光ディスク基板移動手段40を制御する手段である。
【0022】
なお、上記実施例において、光ディスク基板2に塗布されている接着剤30が光ディスク基板1に接触する寸前であることを、距離検出手段50が検出した距離に基づいて推測する。
【0023】
交流電圧印加手段70は、光ディスク基板2に塗布されている接着剤30が光ディスク基板1に接触する寸前で、光ディスク基板1と光ディスク基板2との間に交流電圧を印加する手段であり、交流電源71と、スイッチ72と、スイッチ制御手段74とを有する。
【0024】
スイッチ制御手段74は、光ディスク基板2に塗布されている接着剤30が光ディスク基板1に接触する寸前であることを、距離検出手段50が検出すると、スイッチ72をオンし、導電性の吸着保持手段10と20との間に、交流電圧が印加され、光ディスク基板1と光ディスク基板2との間の空間に交流電界が形成される。
【0025】
次に、光ディスク基板の貼り合わせ装置100の動作について説明する。
【0026】
図2は、上記実施例において、光ディスク基板1と2との距離が、L1よりも短いL2になり、スイッチ72がオンされ、光ディスク基板1と2との間に交流電圧が印加され、この交流電圧によって接着剤30が先細っている状態を示す図である。
【0027】
図3は、上記実施例において、光ディスク基板1と2との距離が、L2よりも短いL4になり、光ディスク基板1と2とが最も近づき、接着剤30が光ディスク2に完全に付着し、スイッチ72がオフされており、光ディスク基板1と2との間に交流電圧の印加が終了されている状態を示す図である。
【0028】
図4は、上記実施例において、時刻の経過とともに、光ディスク基板1と2と距離が変化する様子を示す図である。
【0029】
図5は、上記実施例において、時刻の経過とともに、吸着保持手段20の上昇速度が変化する様子を示す図である。
【0030】
まず、図4に示す時刻t1において、基板間距離がL1であり、このときに、図1に示すように、スイッチ72がオフであり、光ディスク基板1と2との間には、交流電圧が印加されていない。この状態から、図5に示すように、比較的速く、吸着保持手段20が上昇し、光ディスク基板1と2との距離が比較的速く縮まる。
【0031】
その後、時刻t2では、基板間距離がL2になり、基板間距離がL2であることを距離検出手段50が検出し、これを受けて、スイッチ制御手段74が、スイッチ72をオンし、交流電圧が、光ディスク基板1と2との間に印加され、図2に示すように、接着剤30が先細り、また、速度制御手段60が、光ディスク基板移動手段40に、吸着保持手段20の上昇速度を、図5に示すように、比較的遅くするように制御する。
【0032】
そして、時刻t3において、光ディスク基板1と2との互いの距離が、L2よりも短いL3になり、基板間距離がL3であることを距離検出手段50が検出し、これを受けて、スイッチ制御手段74が、スイッチ72をオフし、交流電圧の印加が終了する。
【0033】
上記のように、時刻t2において、交流電圧が印加されることによって、接着剤30が先細り、基板間距離がゆっくりと縮まるので、接着剤に気泡が生じることがなく、交流電源71が発生する電源電圧をそれ程高くする必要がないので、2枚の光ディスク基板1、2同士の間で放電しない。
【0034】
時刻t3の後も、基板間距離がゆっくりと縮まり、時刻t4において、基板間距離がL4になり、光ディスク基板1と2とが互いに最も近づき、図3に示すように、接着剤30が、光ディスク基板1に完全に付着し、基板間がL4になったことを、距離検出手段50が検出し、これを受けて、速度制御手段60が、吸着保持手段20の上昇を停止させ、吸着保持手段20を下降させ、この下降速度が、図5に示すように、比較的速く、その後、光ディスク基板2が図1に示す光ディスク基板2の位置に戻り、このときに、光ディスク基板1が光ディスク基板2に接着されている。
【0035】
上記実施例において、時刻t1〜t2の時間で、吸着保持手段20を比較的速く上昇させ、また、時刻t4以降では、吸着保持手段20を比較的速く下降させるので、2枚の光ディスク基板1、2を接着する全体の時間を短くすることができ、また、図4に示すように、交流電圧を印加している時間が、時刻t2〜T3の時間であり、交流電圧を印加している時間が比較的短いので、接着剤30が劣化することがない。
【0036】
なお、上記実施例において、光ディスク基板2に塗布されている接着剤30が光ディスク基板1に接触する寸前(時刻t2)における光ディスク基板1と光ディスク基板2との距離は、5mm以下、好ましくは2mm以下である。
【0037】
また、光ディスク基板2に形成された接着剤30の液膜が、光ディスク基板1に最初に接触するときの接触面積が小さければ小さいほど微小な気泡ができ難い。
【0038】
なお、交流電源71が発生する電圧値は、光ディスク基板1 と2との間で放電が発生しない電圧以下の値に設定される。
【0039】
図6は、上記実施例の変形例の動作を説明する図であり、時刻の経過とともに、光ディスク基板1と2と距離が変化する様子を示す図である。
【0040】
図7は、上記実施例の変形例において、時刻の経過とともに、吸着保持手段20の上昇速度が変化する様子を示す図である。
【0041】
図6、図7に示す変形例は、上記実施例における時刻t3の後に、吸着保持手段20の上昇速度を速め、時刻t4aにおいて、光ディスク基板1と2との距離が最も近くなるものである。
【0042】
このようにしても、図4、図5に示す実施例と同様の効果を奏する。なお、上記変形例において、時刻t4aの後における速度を、図4、図5に示す実施例と同じにすれば、全体の接着時間は、図4、図5に示す実施例よりも短くすることができる。
【0043】
また、上記実施例において、距離検出手段50の代わりに、所定のタイミングからの経過時間を検出する経過時間検出手段を設け、光ディスク基板2に塗布されている接着剤30が光ディスク基板1に接触する寸前(時刻t2)であることを、上記経過時間検出手段が検出した経過時間に基づいて推測するようにしてもよい。この場合、光ディスク基板2に塗布されている接着剤30が光ディスク基板1に接触する寸前(時刻t2)よりも前における上記相対接近速度は、25mm/秒以上、好ましくは50mm/秒以上である。また、上記の場合、光ディスク基板2に塗布されている接着剤30が光ディスク基板1に接触する寸前(時刻t2)の後における上記相対接近速度は、10mm/秒以下、好ましくは5mm/秒以下である。
【0044】
さらに、上記実施例は、光ディスク基板2のみに接着剤30を塗布し、光ディスク基板1と2とを互いに近づけるが、このようにする代わりに、光ディスク基板1と光ディスク基板2とに接着剤30が塗布した状態で、光ディスク基板1と2とを互いに近づけるようにしてもよい。
【0045】
つまり、この場合における光ディスク基板の貼り合わせ装置は、接着剤30を介して、光ディスク基板1と光ディスク基板2とを接着し、上記接着剤30を硬化させる光ディスク基板の貼り合わせ装置において、光ディスク基板1と光ディスク基板2とに上記接着剤30が塗布されている状態で、光ディスク基板1と光ディスク基板2とを対向させながら、光ディスク基板1と光ディスク基板2とを互いに接近させるように移動する光ディスク基板移動手段40と、光ディスク基板1に対する光ディスク基板2の相対速度を制御し、しかも、光ディスク基板1に塗布されている接着剤30が光ディスク基板2に塗布されている接着剤30に接触する寸前の後における上記相対速度が、光ディスク基板1に塗布されている接着剤30が光ディスク基板2に塗布されている接着剤30に接触する寸前の前における上記相対速度よりも、速くするように、光ディスク基板移動手段40を制御する速度制御手段60と、光ディスク基板1に塗布されている接着剤30が光ディスク基板2に塗布されている接着剤30に接触する寸前で、光ディスク基板1と光ディスク基板2との間に交流電圧を印加する交流電圧印加手段70とを有する光ディスク基板の貼り合わせ装置である。
【0046】
この場合、光ディスク基板1の接着剤の液膜と、光ディスク基板2の接着剤の液膜とが接膜する過程において、光ディスク基板1と2との間の空間が狭まるに従って、その空間の電界は強まり、上記2つの液膜の接液時には、その電界による吸引力によって、1つの上記液膜の頂部と別の液膜の先端部とが先細り、これら先細った液膜頂部同士が先ず接触するので、上記2つの液膜同士が接する瞬間の面積は、従来に比べて大幅に小さいと推測される。
【0047】
上記各実施例において、光ディスク基板以外のガラス板、レンズ等の板状物に、上記実施例を適用することができる。
【0048】
【発明の効果】
本発明によれば、板状物の全周にわたって接着剤が塗布された後に、接着剤に気泡を発生させずに2枚の板状物を互いに接近させる場合、2枚の光ディスク基板を接着する全体の時間を短くすることができ、また、上記2枚の光ディスク基板同士の間で放電せず、接着剤が劣化することがないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例である光ディスク基板の貼り合わせ装置100を示す図である。
【図2】上記実施例において、光ディスク基板1と2との距離が、L1よりも短いL2になり、スイッチ72がオンされ、光ディスク基板1と2との間に交流電界が印加され、この交流電界によって接着剤30が先細っている状態を示す図である。
【図3】上記実施例において、光ディスク基板1と2との距離が、L2よりも短いL4になり、光ディスク基板1と2とが最も近づき、接着剤30が光ディスク2に完全に付着し、スイッチ72がオフされており、光ディスク基板1と2との間に交流電界の印加が終了されている状態を示す図である。
【図4】上記実施例において、時刻の経過とともに、光ディスク基板1と2と距離が変化する様子を示す図である。
【図5】上記実施例において、時刻の経過とともに、吸着保持手段20の上昇速度が変化する様子を示す図である。
【図6】上記実施例の変形例において、時刻の経過とともに、光ディスク基板1と2と距離が変化する様子を示す図である。
【図7】上記実施例の変形例において、時刻の経過とともに、吸着保持手段20の上昇速度が変化する様子を示す図である。
【符号の説明】
100…光ディスク基板の貼り合わせ装置、
1…第1の光ディスク基板、
2…第2の光ディスク基板
10、20…電極兼用の吸着保持手段、
11…チャック手段、
12…チャック爪、
30…接着剤、
40…光ディスク基板移動手段、
50…距離検出手段、
60…速度制御手段、
70…交流電圧印加手段。
Claims (9)
- 第1の板状物と第2の板状物との間に交流電圧を印加した状態で、接着剤を介して上記第1の板状物と第2の板状物とを重ね合わせ貼り合わせる板状物の貼り合わせ装置において、
上記第2の板状物に上記接着剤が塗布されている状態で、上記第1の板状物と上記第2の板状物とを対向させながら、上記第1の板状物と上記第2の板状物とを互いに接近させるように移動する板状物移動手段と;
上記第1の板状物と上記第2の板状物との間の相対接近速度を制御し、また、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が5mm以下になった後における上記相対接近速度が、10mm/秒以下であり、しかも、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下になった後における上記相対接近速度を、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下になる前における上記相対接近速度よりも、遅くするように、上記板状物移動手段を制御する速度制御手段と;
上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が5mm以下になったときに、上記第1の板状物と上記第2の板状物との間における交流電圧の印加を開始し、上記第2の板状物に塗布されている上記接着剤が、上記第1の板状物に付着したときに、上記交流電圧の印加を終了する交流電圧印加手段と;
を有することを特徴とする板状物の貼り合わせ装置。 - 請求項1において、
上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離を検出する距離検出手段を備え、
上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下であることを、上記距離検出手段が検出した距離に基づいて推測することを特徴とする板状物の貼り合わせ装置。 - 請求項2において、
上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が5mm以下になったときは、好ましくは2mm以下になったときであることを特徴とする板状物の貼り合わせ装置。 - 請求項1において、
所定のタイミングからの経過時間を検出する経過時間検出手段を備え、
上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下であることを、上記経過時間検出手段が検出した経過時間に基づいて推測することを特徴とする板状物の貼り合わせ装置。 - 請求項1において、
上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下になる前における上記相対接近速度は、25mm/秒以上、好ましくは50mm/秒以上であることを特徴とする板状物の貼り合わせ装置。 - 請求項1において、
上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下になった後における上記相対接近速度は、好ましくは5mm/秒以下であることを特徴とする板状物の貼り合わせ装置。 - 第1の板状物と第2の板状物との間に交流電圧を印加した状態で、接着剤を介して上記第1の板状物と第2の板状物とを重ね合わせ貼り合わせる板状物の貼り合わせ装置において、
上記第1の板状物と上記第2の板状物とに上記接着剤が塗布されている状態で、上記第1の板状物と上記第2の板状物とを対向させながら、上記第1の板状物と上記第2の板状物とを互いに接近させるように移動する板状物移動手段と;
上記第1の板状物と上記第2の板状物との間の相対接近速度を制御し、また、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が5mm以下になった後における上記相対接近速度が、10mm/秒以下であり、しかも、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下になった後における上記相対接近速度を、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下になる前における上記相対接近速度よりも、遅くするように、上記板状物移動手段を制御する速度制御手段と;
上記第1の板状物に塗布されている接着剤と上記第2の板状物に塗布されている接着剤との距離が5mm以下になったときに、上記第1の板状物と上記第2の板状物との間における交流電圧の印加を開始し、上記第2の板状物に塗布されている上記接着剤が、上記第1の板状物に塗布されている上記接着剤に付着したときに、上記交流電圧の印加を終了する交流電圧印加手段と;
を有することを特徴とする板状物の貼り合わせ装置。 - 第1の板状物と第2の板状物との間に交流電圧を印加した状態で、接着剤を介して上記第1の板状物と第2の板状物とを重ね合わせ貼り合わせる板状物の貼り合わせ方法において、
上記第2の板状物に上記接着剤が塗布されている状態で、上記第1の板状物と上記第2の板状物とを対向させながら、上記第1の板状物と上記第2の板状物とを互いに接近させるように移動する板状物移動段階と;
上記第1の板状物と上記第2の板状物との間の相対接近速度を制御し、また、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が5mm以下になった後における上記相対接近速度が、10mm/秒以下であり、しかも、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下になった後における上記相対接近速度を、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下になる前における上記相対接近速度よりも、遅くするように制御する速度制御段階と;
上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が5mm以下になったときに、上記第1の板状物と上記第2の板状物との間における交流電圧の印加を開始し、上記第2の板状物に塗布されている上記接着剤が、上記第1の板状物に付着したときに、上記交流電圧の印加を終了する交流電圧印加段階と;
を有することを特徴とする板状物の貼り合わせ方法。 - 第1の板状物と第2の板状物との間に交流電圧を印加した状態で、接着剤を介して上記第1の板状物と第2の板状物とを重ね合わせ貼り合わせる板状物の貼り合わせ方法において、
上記第1の板状物と上記第2の板状物とに上記接着剤が塗布されている状態で、上記第1の板状物と上記第2の板状物とを対向させながら、上記第1の板状物と上記第2の板状物とを互いに接近させるように移動する板状物移動段階と;
上記第1の板状物と上記第2の板状物との間の相対接近速度を制御し、また、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が5mm以下になった後における上記相対接近速度が、10mm/秒以下であり、しかも、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下になった後における上記相対接近速度を、上記第1の板状物と上記第2の板状物との距離が上記5mm以下になる前における上記相対接近速度よりも、遅くするように制御する速度制御段階と;
上記第1の板状物に塗布されている接着剤と上記第2の板状物に塗布されている接着剤との距離が5mm以下になったときに、上記第1の板状物と上記第2の板状物との間における交流電圧の印加を開始し、上記第2の板状物に塗布されている上記接着剤が、上記第1の板状物に塗布されている上記接着剤に付着したときに、上記交流電圧の印加を終了する交流電圧印加段階と;
を有することを特徴とする板状物の貼り合わせ方法。
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