JP4023674B2 - ディスク基板の貼り合わせ装置 - Google Patents
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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、特に２枚のディスク基板の貼り合わせてなる光ディスクの貼り合わせ装置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。ディジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）では、片側又は両側に情報記録層を有する２枚のディスク基板を貼り合わせたもの、それらをさらに貼り合わせたＤＶＤ、さらには０．１ｍｍの厚みのカバー層とディスク基板とを貼り合わせた次世代ディスクと称される記録容量の大きなＤＶＤなどが知られている。そして、これらには既に情報が記録されているＲＯＭタイプのもの、情報が記録できるＲＡＭタイプのものがある。
【０００３】
図１１によって、従来のＤＶＤの製造装置及び製造方法の一例について説明する。図１１において、２１は成形機であり、例えば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２２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冷却機構２３に載置し、ここでほぼ常温まで冷却する。次に、冷却されたれた２枚のディスク基板は、第２の移載手段２４により第１の回転型搬送手段であるターンテーブル２５に同時に載置される。ターンテーブル２５には１２０度の等間隔で３個の受台が設けられており、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２４により２枚のディスク基板を受け取る。
【０００４】
ターンテーブル２５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２７に移載される。ターンテーブル２７は、一定の角度で間欠的に反時計方向に回転し、ディスク基板（鎖線で示す）を所定位置で成膜装置２８に受け渡す。成膜装置２８において所定の反射膜の形成されたディスク基板は再び第２のターンテーブル７に戻され、更に第３の移載手段２９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３０に移載される。貼り合わせ機構ＢＤは、第３のターンテーブル３０から後述する硬化装置４０までの装置を含むものとする。
【０００５】
第３のターンテーブル３０に載置されたディスク基板は交互に、つまり１枚おきに反転機構３１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３０ａに載置されたディスク基板には接着剤供給機構３２から液状接着剤の供給が行われている。接着剤供給機構３２はその供給ノズル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。
【０００６】
その状態から、ターンテーブル３０が１ステップ回転すると、重ね合わせ機構３３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Ｐ１で重ね合わされる。更に、ターンテーブル３０が１ステップ回転し、受渡しポジションＰ２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機構３４により２台のスピンナ装置３５、３６に交互に振り分けられる。ここで、ターンテーブル３０上からディスク基板を交互にスピンナ装置３５、３６に移載するのは、図示の真ん中のアームであり、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３５、３６に交互に振り分ける。移載機構３４の図示の左右に延びるアームはそれぞれスピンナ装置３５、３６から交互に貼り合わされたディスク基板を取り出して、一時載置ポジションである受台３７に載置する。
【０００７】
受台３７に載置された２枚の貼り合わされたディスク基板は、移載機構３８によりターンテーブル３９に移載される。移載機構３８は２本の移載アームを備え、一方のアームが受台３７上のディスク基板をターンテーブル３９に移載し、ターンテーブル３９の回転に伴って硬化装置４０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ノンランプ、又は蛍光灯のような連続光を発生する紫外線発生ランプを、ターンテーブル３９の上側、又は下側、あるいは双方に備える。この実施例では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。その後の工程、機構については本発明に直接関係ないので説明を省略する。
【０００８】
以上述べた技術については、下記特許文献１に記述されており、他にも似たような技術が下記特許文献２に開示されている。
【特許文献１】
特開２００２−２４５６９２号公報（第６−８頁、図１）
【特許文献２】
特開平０９−２３１６２５号公報（第３−５頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来装置にあっては、スピンナ装置３５、３６で2枚のディスク基板間に接着剤を展延させることにより貼り合わされたばかりのディスク基板を移載機構３４により交互に取り出して、受台３７に載置しており、その移載工程では当然に接着剤が硬化していないので、移載工程で貼り合わされたばかりのディスク基板がずれることがあり、このことがＤＶＤのような光ディスクの品質を低下させる一因となっていた。特にこのことは、生産速度が速まるにつれて顕著になる。
【００１０】
したがって、本発明ではスピンナ装置の位置でディスク基板間の接着剤の一部分を半硬化または硬化させて仮付けし、その後で移載機構により他のポジションに仮付けされたディスク基板を移載することを特徴としている。
【００１１】
【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、ディスク基板を接着剤を介在させて貼り合わせるディスク基板の貼り合わせ装置において、前記接着剤を介して重ね合わされた前記ディスク基板を高速回転させて前記接着剤を前記ディスク基板間に展延するスピンナ装置と、前記ディスク基板を通して光を照射して前記ディスク基板間の前記接着剤の硬化を開始させることにより、前記ディスク基板同士を仮付けする発光ダイオードを備えた仮付機構と、仮付けされた前記ディスク基板を別のポジションに移動させる移載手段と、前記接着剤を硬化させる硬化装置と、を備え、前記仮付機構は、前記スピンナ装置において前記ディスク基板を高速回転させて前記接着剤を展延しているときに、前記ディスク基板の情報記録領域でない非記録領域に存在する前記接着剤に前記光を照射して、その接着剤層の内周側を調整することを特徴とするディスク基板の貼り合わせ装置を提案するものである。この発明の光ディスク貼り合わせ装置によれば、品質の良いＤＶＤを得ることができる。
【００１２】
また、請求項２の発明では、請求項１において、前記仮付機構は、前記ディスク基板の情報記録領域でない非記録領域に存在する前記接着剤を半硬化又は硬化させることを特徴とするディスク基板の貼り合わせ装置を提案するものである。
【００１３】
また、請求項３の発明では、請求項１において、前記仮付機構は、前記接着剤の硬化を開始させる光を発生する前記発光ダイオードからなる仮付け用発光手段と、該仮付け用発光手段が先端にとりつけられたアーム部材と、このアーム部材を支承して鉛直上下方向に動かす縦方向駆動装置と、該縦方向駆動装置を支承してこれを横方向に移動させることができる横方向駆動装置とからなることを特徴とするディスク基板の貼り合わせ装置を提案するものである。
【００２１】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下、図面により本発明の一実施例について説明する。図１ないし図８において、スピンナ装置１は、図１１のスピンナ装置３５又は３６に相当するものであり、接着剤を介して重ね合わされた２枚のディスク基板２を高速回転させて、接着剤を２枚のディスク基板間に展延させ、余分な接着剤を振り切る。スピンナ装置１は、大きく分けて、２枚のディスク基板２を移載手段３から受け取って載置し、吸引保持するディスク受台１a、ディスク受台１aを高速回転させるための電気モータのような回転駆動装置１b、及び振り切られた接着剤の飛散を防止する外壁１c、及びセンターピン１dからなる。移載手段３は、図１１の移載手段３４に相当するものであり、接着剤を介して重ね合わされた２枚のディスク基板２を他のポジションからディスク受台１aまで搬送して載置し、またそこから貼り合わされたディスク基板２を他のポジションに搬送する。移載手段３は、ディスク基板２を吸着し、又は開放する吸着ヘッド部３a、吸着ヘッド部３aを垂直方向、水平方向に移動させるハンドリング部３b、図示していないが、ハンドリング部３bを駆動する駆動部などからなる。
【００２２】
４は仮付機構であり、本発明の重要な構成要素である。仮付機構４は、ベース5部材上に固定されたシリンダのような横方向駆動装置４a、横方向駆動装置４a上に取り付けられたシリンダのような縦方向駆動装置４b、縦方向駆動装置４bの可動部に固定されたアーム部材４c、及びアーム部材４cの先端に設けられた仮付け用発光手段４dなどからなる。仮付け用発光手段４dの一例としては、図７に示すように、アーム部材４cの先端部に固定された環状の支承部材Aと、支承部材Aにリング状に配置され、電気的に互いに直列接続又は並列接続された複数の発光ダイオードBなどからなる。これら発光ダイオードBは、並列又は直列に接続する導電パターンが形成されたリング状のプリント回路基板Cに搭載されている。なお、Dは発光ダイオードBに直流電流を供給する入力導線である。ここで、ディスク基板２は中央孔を有し、その中央孔を中心とする所定幅の外側領域は情報記録が行われない非記録領域（例えば、図８に示すL）として広く知られている。その非記録領域の外側が情報の記録が行われている、又は後で記録が行われる情報記録領域である。リング状に配置された発光ダイオードBは、
仮付け用発光手段４dが位置合わせされたときにディスク基板２の前記非記録領域に対向する位置にあるような直径の仮想円上に配置される。図面では、一重に発光ダイオードBが配置されているが、紫外線のような光がディスク基板２の非記録領域の接着剤に照射されれば良いので、二重以上に発光ダイオードBが配置されていても良い。
【００２３】
次に、図1ないし図７を用いて仮付け方法の一実施例について説明する。先ず、移載手段３は、不図示のドーナツ状に供給された接着剤を介して重ね合わされたディスク基板２を吸着ヘッド部３aで吸着してスピンナ装置１のディスク受台１aの真上まで搬送する。しかる後、ハンドリング部３bが降下し、ディスク基板２がディスク受台１aに接触する寸前にハンドリング部３bが停止する。これと同時に、吸着ヘッド部３aの吸引が止み、ディスク基板２はディスク受台１a上に載置される。このとき、ディスク受台１aの中心に位置するセンタリング部材１dによりディスク基板２のセンタリングが行われる。次に、図２に示すように移載手段３のハンドリング部３bが上昇を開始すると同時に、ディスク基板２をスピンナ装置１のディスク受台１aに吸着した状態で回転駆動装置１bがディスク受台１aを高速回転させることにより、ディスク基板２を高速回転させてディスク基板間に接着剤を展延させ、不要な接着剤を振り切る。この過程で、
仮付機構４の横方向駆動装置４aが動作し、縦方向駆動装置４bとそれに固定されたアーム部材４cを矢印方向、つまり図面左方向に移動させ、その先端部の仮付け用発光手段４dを予め定めた位置まで移動させて横方向駆動装置４aが動作を停止する。
【００２４】
すると、縦方向駆動装置４bが下降動作を開始して、図３に示すようにアーム部材４cを鉛直下方向に動作させ、ディスク基板２に接触しない位置、例えばディスク基板の上面から０．４mm又はそれ以上の位置で停止させる。仮付け用発光手段４dは、スピンナ装置１の高速回転により接着剤層がディスク基板間に展延された後に発光を開始し、上側のディスク基板を通してディスク基板２の非記録領域に形成された接着剤層だけに紫外線を照射し、接着剤層を半硬化又は硬化させる。このとき、ディスク基板２が高速回転していた方が均一に接着剤層を半硬化又は硬化できるので好ましい。したがって、仮付けに要する時間の長さにもよるが、仮付けに要する時間が高速回転の時間よりも長い時間が必要な場合には、高速回転の終了後に適当な低速回転時間を設けても良い。
【００２５】
接着剤層の半硬化又は硬化が行われて仮付けが済むと、仮付け用発光手段４dは紫外線の発光を止め、図4に示すように縦方向駆動装置４bがアーム部材４cを鉛直上方向に少し上昇させる。しかる後、図５に示すように横方向駆動装置４aが動作してアーム部材４cを矢印方向、つまり図面右方向に初期位置まで移動させて停止する。このとき、図6に示すように、移載手段３は、仮付けされたディスク基板２を吸着ヘッド部３aで吸着保持して持ち上げ、次のポジション、例えば図示しない紫外線照射による硬化ポジションまで搬送し、接着剤の十分な硬化を行う。以後同様な動作繰り返す。
【００２６】
以上述べたように、前記実施例ではスピンナ装置にて高速回転によりディスク基板間に接着剤を展延させた後、直ぐにディスク基板の非記録領域に形成された接着剤層だけに紫外線を照射して半硬化又は硬化させて仮付けし、次のポジションに搬送するので、情報記録領域に悪影響を与えることなく、搬送時にディスク基板間にずれを発生させないのは勿論のこと、高速回転により２枚のディスク基板がほぼセンタリングされている状態で仮付けしているので、従来に比べて品質の高いＤＶＤを得ることができる。
【００２７】
次に第２の実施例について説明する。図８に示す仮付け用発光手段４dは、スピンナ装置１が高速回転動作を開始した後、所定時間の経過後に紫外線の発光を始める。前記所定時間は、接着剤の粘度などの特性、周囲の温度、湿度などによって影響されるので一概には設定できず、予め実験により得られたデータをＣＰＵなどに格納しておき、そのときの条件によって決められる。周囲の温度、湿度などを一定に管理することにより、使用する接着剤の特性によって前記所定時間を設定することも可能である。このように、スピンナ装置１が高速回転動作を開始した後、不図示のタイマにより所定時間の経過を検出するとき、入力導線Dから電流が供給され、仮付け用発光手段４dを発光させることによって、ディスク基板２a、２b間の非記録領域の接着剤２cがディスク基板の中央孔から流出しないうちに硬化させることができる。したがって、仮付け用発光手段４dの発光開始時点を更にコントロールすることによって、接着剤の内周側への延びを制御することができ、図８に示すよりも内周ギリギリまで延ばすことも可能である。
【００２８】
また、一般に図９の鎖線で示すように、高速回転させて接着剤をディスク基板間に展延させると、鎖線xで示すように遠心力によって内側方向が外側方向よりも接着剤層の膜厚が薄くなる傾向がある。しかし、前述のように、ディスク基板が高速回転している間に、例えば、高速回転時間の１/２程度経過後から４/５程度経過するまでに、仮付け用発光手段４dを発光させ、ディスク基板の非記録領域に形成された接着剤層だけに紫外線を照射して半硬化又は硬化させて仮付けした場合には、内周方向への広がりが制限されるので、内周側に延びる接着剤層の膜厚を曲線yで示すように厚くすることができる。つまり、ディスク基板内周側の接着剤の膜厚をコントロールすることができる。
【００２９】
以上の実施例では、仮付機構４の仮付け用発光手段４dに発光ダイオードを用いたが、コストが大幅にアップするものの、半導体レーザ又はガスレーザであっても良い。半導体レーザの場合には、半導体レーザを1個、又は複数個を等間隔で、あるいはジグザグに配置して発光ダイオードに代えて配置してもよい。また、ガスレーザの場合には半導体レーザに比べて大きいパワーを得ることができるので、1個のガスレーザを用い、そのレーザ光がディスク基板の非記録領域に照射されるようガスレーザを配置し、ディスク基板を回転させれば良い。しかし、必ずしもディスク基板を回転させる必要はなく、仮付機構４の仮付け用発光手段４dを回転させることも可能である。レーザを使用せずに仮付けのパワーを向上させるには、ディスク受台を透明なガラスで構成し、仮付け用発光手段４dをディスク基板２の両側から接着剤層に紫外線を照射することにより、より短い時間で仮付けが可能になる。また、ディスク受台の上面の紫外線を照射する面域に反射膜を形成しておけば、効率よく仮付けを行える。
【００３０】
また、以上の実施例ではスピンナ装置のディスク受台上のディスク基板の接着剤層を仮付けしたが、図８に示すように、センタリング部材１dがピン状のものの場合には、ディスク基板２の中央孔の径に比べてセンタリング部材１dの径を余裕をもって小さくしなければならないため、２枚のディスク基板２a、２bのセンタリングを高精度で行うことはできない。そこでこの実施例では、
図１１の一時載置ポジションに相当するポジションにセンタリング機構を設け、その受台３７に相当する不図示の受台のセンタリング部材１dを拡縮径動作できる構造とした。センタリング部材１dは、３分割された構造になっていて、不図示の駆動装置によって扇形のセンタリング小片1d1、1d2、1d3を拡縮径動作させる。通常の状態では図１０（A）に示すように、センタリング小片1d1、1d2、1d3は縮径状態にあって、センタリング部材１dの外形は小さくなっている。この縮径状態のとき、ディスク基板２の中央孔Hにセンタリング部材１dが容易に挿入されるようにしてディスク基板２が不図示の受台に載置される。次に、センタリング部材１dが不図示の駆動装置により拡径動作を行い、センタリング小片1d1、1d2、1d3は図１０(B)に示すように放射外方向に拡径し、それらの円弧部分がディスク基板２の内周面を放射外方向に加圧する。この加圧力でディスク基板２の非常に高精度のセンタリングが行われる。
【００３１】
この高精度センタリング状態で、図８に示したように仮付機構の仮付け用発光手段４dを配置し、紫外線を非記録領域の接着剤層に照射して仮付けすることにより、次に不図示の移載手段で不図示の硬化装置まで搬送しても全くディスク基板同士のずれは観察されず、高精度のセンタリングが行われたＤＶＤを得ることができる。なお、センタリング部材１dは拡径、縮径動作を行うものならば、図１０に示した構造のものに制限されることはない。また、図１０の実施例では図１１の一時載置ポジションの受台３７に相当する不図示の受台のセンタリング部材１dを拡縮径動作できる構造としたが、スピンナ装置のセンタリング部材を拡縮径動作できる構造としても良い。
【００３２】
また、以上の実施例ではディスク基板の内側の非記録領域の接着剤層を半硬化又は硬化させているので、外側の情報記録領域の接着剤層を半硬化又は硬化させる場合に比べて、その後の接着剤層の硬化時に影響を与えない。仮付け時にはディスク基板２と仮付け用発光手段４dとは必ずしも相対的に回転している必要はなく、仮付け用発光手段４dがディスク基板２の非記録領域上に軽く接触していても良い。また、仮付け用発光手段４dがディスク基板２の非記録領域及び情報記録領域の全面又は一部分に紫外線を照射して、ディスク基板の非記録領域及び情報記録領域に相当するディスク基板間の接着剤層を半硬化させても本発明の所期の効果を得ることができる。各ディスク基板は２枚のディスク基板を貼り合わせたものであっても良い。ここで、一方のディスク基板は次世代ＤＶＤのカバー層となる薄いフィルムであっても良い。以上の実施例では、吸着ヘッドとして説明したが、吸着タイプでなく、機械的に把持する形態など他の形態のものであっても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、品質の高いＤＶＤのような光ディスクを得ることができる貼り合わせ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図２】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図３】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図４】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図５】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図６】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図７】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
るための図である。
【図８】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図９】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図１０】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置に用いられるセンタリング部材の一例を説明するための図である。
【図１１】 従来のＤＶＤのような光ディスクの一貫生産ラインの一例を示す。
【符号の説明】
１・・・スピンナ装置
１a・・・ディスク受台 １b・・・回転駆動装置
１c・・・外壁 １d・・・センタリング部材
２・・・重ね合わされたディスク基板
３・・・移載手段
３a・・・吸着ヘッド部 ３b・・・ハンドリング部
４・・・仮付機構
４a・・・横方向駆動装置 ４b・・・縦方向駆動装置
４c・・・アーム部材 ４d・・・仮付け用発光手段
５・・・ベース部材
３４・・・移載手段 ３５、３６・・・スピンナ装置
４０・・・硬化装置 ＢＤ・・・ディスク基板貼り合わせ装置
【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、特に２枚のディスク基板の貼り合わせてなる光ディスクの貼り合わせ装置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。ディジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）では、片側又は両側に情報記録層を有する２枚のディスク基板を貼り合わせたもの、それらをさらに貼り合わせたＤＶＤ、さらには０．１ｍｍの厚みのカバー層とディスク基板とを貼り合わせた次世代ディスクと称される記録容量の大きなＤＶＤなどが知られている。そして、これらには既に情報が記録されているＲＯＭタイプのもの、情報が記録できるＲＡＭタイプのものがある。
【０００３】
図１１によって、従来のＤＶＤの製造装置及び製造方法の一例について説明する。図１１において、２１は成形機であり、例えば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２２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冷却機構２３に載置し、ここでほぼ常温まで冷却する。次に、冷却されたれた２枚のディスク基板は、第２の移載手段２４により第１の回転型搬送手段であるターンテーブル２５に同時に載置される。ターンテーブル２５には１２０度の等間隔で３個の受台が設けられており、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２４により２枚のディスク基板を受け取る。
【０００４】
ターンテーブル２５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２７に移載される。ターンテーブル２７は、一定の角度で間欠的に反時計方向に回転し、ディスク基板（鎖線で示す）を所定位置で成膜装置２８に受け渡す。成膜装置２８において所定の反射膜の形成されたディスク基板は再び第２のターンテーブル７に戻され、更に第３の移載手段２９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３０に移載される。貼り合わせ機構ＢＤは、第３のターンテーブル３０から後述する硬化装置４０までの装置を含むものとする。
【０００５】
第３のターンテーブル３０に載置されたディスク基板は交互に、つまり１枚おきに反転機構３１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３０ａに載置されたディスク基板には接着剤供給機構３２から液状接着剤の供給が行われている。接着剤供給機構３２はその供給ノズル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。
【０００６】
その状態から、ターンテーブル３０が１ステップ回転すると、重ね合わせ機構３３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Ｐ１で重ね合わされる。更に、ターンテーブル３０が１ステップ回転し、受渡しポジションＰ２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機構３４により２台のスピンナ装置３５、３６に交互に振り分けられる。ここで、ターンテーブル３０上からディスク基板を交互にスピンナ装置３５、３６に移載するのは、図示の真ん中のアームであり、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３５、３６に交互に振り分ける。移載機構３４の図示の左右に延びるアームはそれぞれスピンナ装置３５、３６から交互に貼り合わされたディスク基板を取り出して、一時載置ポジションである受台３７に載置する。
【０００７】
受台３７に載置された２枚の貼り合わされたディスク基板は、移載機構３８によりターンテーブル３９に移載される。移載機構３８は２本の移載アームを備え、一方のアームが受台３７上のディスク基板をターンテーブル３９に移載し、ターンテーブル３９の回転に伴って硬化装置４０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ノンランプ、又は蛍光灯のような連続光を発生する紫外線発生ランプを、ターンテーブル３９の上側、又は下側、あるいは双方に備える。この実施例では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。その後の工程、機構については本発明に直接関係ないので説明を省略する。
【０００８】
以上述べた技術については、下記特許文献１に記述されており、他にも似たような技術が下記特許文献２に開示されている。
【特許文献１】
特開２００２−２４５６９２号公報（第６−８頁、図１）
【特許文献２】
特開平０９−２３１６２５号公報（第３−５頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来装置にあっては、スピンナ装置３５、３６で2枚のディスク基板間に接着剤を展延させることにより貼り合わされたばかりのディスク基板を移載機構３４により交互に取り出して、受台３７に載置しており、その移載工程では当然に接着剤が硬化していないので、移載工程で貼り合わされたばかりのディスク基板がずれることがあり、このことがＤＶＤのような光ディスクの品質を低下させる一因となっていた。特にこのことは、生産速度が速まるにつれて顕著になる。
【００１０】
したがって、本発明ではスピンナ装置の位置でディスク基板間の接着剤の一部分を半硬化または硬化させて仮付けし、その後で移載機構により他のポジションに仮付けされたディスク基板を移載することを特徴としている。
【００１１】
【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、ディスク基板を接着剤を介在させて貼り合わせるディスク基板の貼り合わせ装置において、前記接着剤を介して重ね合わされた前記ディスク基板を高速回転させて前記接着剤を前記ディスク基板間に展延するスピンナ装置と、前記ディスク基板を通して光を照射して前記ディスク基板間の前記接着剤の硬化を開始させることにより、前記ディスク基板同士を仮付けする発光ダイオードを備えた仮付機構と、仮付けされた前記ディスク基板を別のポジションに移動させる移載手段と、前記接着剤を硬化させる硬化装置と、を備え、前記仮付機構は、前記スピンナ装置において前記ディスク基板を高速回転させて前記接着剤を展延しているときに、前記ディスク基板の情報記録領域でない非記録領域に存在する前記接着剤に前記光を照射して、その接着剤層の内周側を調整することを特徴とするディスク基板の貼り合わせ装置を提案するものである。この発明の光ディスク貼り合わせ装置によれば、品質の良いＤＶＤを得ることができる。
【００１２】
また、請求項２の発明では、請求項１において、前記仮付機構は、前記ディスク基板の情報記録領域でない非記録領域に存在する前記接着剤を半硬化又は硬化させることを特徴とするディスク基板の貼り合わせ装置を提案するものである。
【００１３】
また、請求項３の発明では、請求項１において、前記仮付機構は、前記接着剤の硬化を開始させる光を発生する前記発光ダイオードからなる仮付け用発光手段と、該仮付け用発光手段が先端にとりつけられたアーム部材と、このアーム部材を支承して鉛直上下方向に動かす縦方向駆動装置と、該縦方向駆動装置を支承してこれを横方向に移動させることができる横方向駆動装置とからなることを特徴とするディスク基板の貼り合わせ装置を提案するものである。
【００２１】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下、図面により本発明の一実施例について説明する。図１ないし図８において、スピンナ装置１は、図１１のスピンナ装置３５又は３６に相当するものであり、接着剤を介して重ね合わされた２枚のディスク基板２を高速回転させて、接着剤を２枚のディスク基板間に展延させ、余分な接着剤を振り切る。スピンナ装置１は、大きく分けて、２枚のディスク基板２を移載手段３から受け取って載置し、吸引保持するディスク受台１a、ディスク受台１aを高速回転させるための電気モータのような回転駆動装置１b、及び振り切られた接着剤の飛散を防止する外壁１c、及びセンターピン１dからなる。移載手段３は、図１１の移載手段３４に相当するものであり、接着剤を介して重ね合わされた２枚のディスク基板２を他のポジションからディスク受台１aまで搬送して載置し、またそこから貼り合わされたディスク基板２を他のポジションに搬送する。移載手段３は、ディスク基板２を吸着し、又は開放する吸着ヘッド部３a、吸着ヘッド部３aを垂直方向、水平方向に移動させるハンドリング部３b、図示していないが、ハンドリング部３bを駆動する駆動部などからなる。
【００２２】
４は仮付機構であり、本発明の重要な構成要素である。仮付機構４は、ベース5部材上に固定されたシリンダのような横方向駆動装置４a、横方向駆動装置４a上に取り付けられたシリンダのような縦方向駆動装置４b、縦方向駆動装置４bの可動部に固定されたアーム部材４c、及びアーム部材４cの先端に設けられた仮付け用発光手段４dなどからなる。仮付け用発光手段４dの一例としては、図７に示すように、アーム部材４cの先端部に固定された環状の支承部材Aと、支承部材Aにリング状に配置され、電気的に互いに直列接続又は並列接続された複数の発光ダイオードBなどからなる。これら発光ダイオードBは、並列又は直列に接続する導電パターンが形成されたリング状のプリント回路基板Cに搭載されている。なお、Dは発光ダイオードBに直流電流を供給する入力導線である。ここで、ディスク基板２は中央孔を有し、その中央孔を中心とする所定幅の外側領域は情報記録が行われない非記録領域（例えば、図８に示すL）として広く知られている。その非記録領域の外側が情報の記録が行われている、又は後で記録が行われる情報記録領域である。リング状に配置された発光ダイオードBは、
仮付け用発光手段４dが位置合わせされたときにディスク基板２の前記非記録領域に対向する位置にあるような直径の仮想円上に配置される。図面では、一重に発光ダイオードBが配置されているが、紫外線のような光がディスク基板２の非記録領域の接着剤に照射されれば良いので、二重以上に発光ダイオードBが配置されていても良い。
【００２３】
次に、図1ないし図７を用いて仮付け方法の一実施例について説明する。先ず、移載手段３は、不図示のドーナツ状に供給された接着剤を介して重ね合わされたディスク基板２を吸着ヘッド部３aで吸着してスピンナ装置１のディスク受台１aの真上まで搬送する。しかる後、ハンドリング部３bが降下し、ディスク基板２がディスク受台１aに接触する寸前にハンドリング部３bが停止する。これと同時に、吸着ヘッド部３aの吸引が止み、ディスク基板２はディスク受台１a上に載置される。このとき、ディスク受台１aの中心に位置するセンタリング部材１dによりディスク基板２のセンタリングが行われる。次に、図２に示すように移載手段３のハンドリング部３bが上昇を開始すると同時に、ディスク基板２をスピンナ装置１のディスク受台１aに吸着した状態で回転駆動装置１bがディスク受台１aを高速回転させることにより、ディスク基板２を高速回転させてディスク基板間に接着剤を展延させ、不要な接着剤を振り切る。この過程で、
仮付機構４の横方向駆動装置４aが動作し、縦方向駆動装置４bとそれに固定されたアーム部材４cを矢印方向、つまり図面左方向に移動させ、その先端部の仮付け用発光手段４dを予め定めた位置まで移動させて横方向駆動装置４aが動作を停止する。
【００２４】
すると、縦方向駆動装置４bが下降動作を開始して、図３に示すようにアーム部材４cを鉛直下方向に動作させ、ディスク基板２に接触しない位置、例えばディスク基板の上面から０．４mm又はそれ以上の位置で停止させる。仮付け用発光手段４dは、スピンナ装置１の高速回転により接着剤層がディスク基板間に展延された後に発光を開始し、上側のディスク基板を通してディスク基板２の非記録領域に形成された接着剤層だけに紫外線を照射し、接着剤層を半硬化又は硬化させる。このとき、ディスク基板２が高速回転していた方が均一に接着剤層を半硬化又は硬化できるので好ましい。したがって、仮付けに要する時間の長さにもよるが、仮付けに要する時間が高速回転の時間よりも長い時間が必要な場合には、高速回転の終了後に適当な低速回転時間を設けても良い。
【００２５】
接着剤層の半硬化又は硬化が行われて仮付けが済むと、仮付け用発光手段４dは紫外線の発光を止め、図4に示すように縦方向駆動装置４bがアーム部材４cを鉛直上方向に少し上昇させる。しかる後、図５に示すように横方向駆動装置４aが動作してアーム部材４cを矢印方向、つまり図面右方向に初期位置まで移動させて停止する。このとき、図6に示すように、移載手段３は、仮付けされたディスク基板２を吸着ヘッド部３aで吸着保持して持ち上げ、次のポジション、例えば図示しない紫外線照射による硬化ポジションまで搬送し、接着剤の十分な硬化を行う。以後同様な動作繰り返す。
【００２６】
以上述べたように、前記実施例ではスピンナ装置にて高速回転によりディスク基板間に接着剤を展延させた後、直ぐにディスク基板の非記録領域に形成された接着剤層だけに紫外線を照射して半硬化又は硬化させて仮付けし、次のポジションに搬送するので、情報記録領域に悪影響を与えることなく、搬送時にディスク基板間にずれを発生させないのは勿論のこと、高速回転により２枚のディスク基板がほぼセンタリングされている状態で仮付けしているので、従来に比べて品質の高いＤＶＤを得ることができる。
【００２７】
次に第２の実施例について説明する。図８に示す仮付け用発光手段４dは、スピンナ装置１が高速回転動作を開始した後、所定時間の経過後に紫外線の発光を始める。前記所定時間は、接着剤の粘度などの特性、周囲の温度、湿度などによって影響されるので一概には設定できず、予め実験により得られたデータをＣＰＵなどに格納しておき、そのときの条件によって決められる。周囲の温度、湿度などを一定に管理することにより、使用する接着剤の特性によって前記所定時間を設定することも可能である。このように、スピンナ装置１が高速回転動作を開始した後、不図示のタイマにより所定時間の経過を検出するとき、入力導線Dから電流が供給され、仮付け用発光手段４dを発光させることによって、ディスク基板２a、２b間の非記録領域の接着剤２cがディスク基板の中央孔から流出しないうちに硬化させることができる。したがって、仮付け用発光手段４dの発光開始時点を更にコントロールすることによって、接着剤の内周側への延びを制御することができ、図８に示すよりも内周ギリギリまで延ばすことも可能である。
【００２８】
また、一般に図９の鎖線で示すように、高速回転させて接着剤をディスク基板間に展延させると、鎖線xで示すように遠心力によって内側方向が外側方向よりも接着剤層の膜厚が薄くなる傾向がある。しかし、前述のように、ディスク基板が高速回転している間に、例えば、高速回転時間の１/２程度経過後から４/５程度経過するまでに、仮付け用発光手段４dを発光させ、ディスク基板の非記録領域に形成された接着剤層だけに紫外線を照射して半硬化又は硬化させて仮付けした場合には、内周方向への広がりが制限されるので、内周側に延びる接着剤層の膜厚を曲線yで示すように厚くすることができる。つまり、ディスク基板内周側の接着剤の膜厚をコントロールすることができる。
【００２９】
以上の実施例では、仮付機構４の仮付け用発光手段４dに発光ダイオードを用いたが、コストが大幅にアップするものの、半導体レーザ又はガスレーザであっても良い。半導体レーザの場合には、半導体レーザを1個、又は複数個を等間隔で、あるいはジグザグに配置して発光ダイオードに代えて配置してもよい。また、ガスレーザの場合には半導体レーザに比べて大きいパワーを得ることができるので、1個のガスレーザを用い、そのレーザ光がディスク基板の非記録領域に照射されるようガスレーザを配置し、ディスク基板を回転させれば良い。しかし、必ずしもディスク基板を回転させる必要はなく、仮付機構４の仮付け用発光手段４dを回転させることも可能である。レーザを使用せずに仮付けのパワーを向上させるには、ディスク受台を透明なガラスで構成し、仮付け用発光手段４dをディスク基板２の両側から接着剤層に紫外線を照射することにより、より短い時間で仮付けが可能になる。また、ディスク受台の上面の紫外線を照射する面域に反射膜を形成しておけば、効率よく仮付けを行える。
【００３０】
また、以上の実施例ではスピンナ装置のディスク受台上のディスク基板の接着剤層を仮付けしたが、図８に示すように、センタリング部材１dがピン状のものの場合には、ディスク基板２の中央孔の径に比べてセンタリング部材１dの径を余裕をもって小さくしなければならないため、２枚のディスク基板２a、２bのセンタリングを高精度で行うことはできない。そこでこの実施例では、
図１１の一時載置ポジションに相当するポジションにセンタリング機構を設け、その受台３７に相当する不図示の受台のセンタリング部材１dを拡縮径動作できる構造とした。センタリング部材１dは、３分割された構造になっていて、不図示の駆動装置によって扇形のセンタリング小片1d1、1d2、1d3を拡縮径動作させる。通常の状態では図１０（A）に示すように、センタリング小片1d1、1d2、1d3は縮径状態にあって、センタリング部材１dの外形は小さくなっている。この縮径状態のとき、ディスク基板２の中央孔Hにセンタリング部材１dが容易に挿入されるようにしてディスク基板２が不図示の受台に載置される。次に、センタリング部材１dが不図示の駆動装置により拡径動作を行い、センタリング小片1d1、1d2、1d3は図１０(B)に示すように放射外方向に拡径し、それらの円弧部分がディスク基板２の内周面を放射外方向に加圧する。この加圧力でディスク基板２の非常に高精度のセンタリングが行われる。
【００３１】
この高精度センタリング状態で、図８に示したように仮付機構の仮付け用発光手段４dを配置し、紫外線を非記録領域の接着剤層に照射して仮付けすることにより、次に不図示の移載手段で不図示の硬化装置まで搬送しても全くディスク基板同士のずれは観察されず、高精度のセンタリングが行われたＤＶＤを得ることができる。なお、センタリング部材１dは拡径、縮径動作を行うものならば、図１０に示した構造のものに制限されることはない。また、図１０の実施例では図１１の一時載置ポジションの受台３７に相当する不図示の受台のセンタリング部材１dを拡縮径動作できる構造としたが、スピンナ装置のセンタリング部材を拡縮径動作できる構造としても良い。
【００３２】
また、以上の実施例ではディスク基板の内側の非記録領域の接着剤層を半硬化又は硬化させているので、外側の情報記録領域の接着剤層を半硬化又は硬化させる場合に比べて、その後の接着剤層の硬化時に影響を与えない。仮付け時にはディスク基板２と仮付け用発光手段４dとは必ずしも相対的に回転している必要はなく、仮付け用発光手段４dがディスク基板２の非記録領域上に軽く接触していても良い。また、仮付け用発光手段４dがディスク基板２の非記録領域及び情報記録領域の全面又は一部分に紫外線を照射して、ディスク基板の非記録領域及び情報記録領域に相当するディスク基板間の接着剤層を半硬化させても本発明の所期の効果を得ることができる。各ディスク基板は２枚のディスク基板を貼り合わせたものであっても良い。ここで、一方のディスク基板は次世代ＤＶＤのカバー層となる薄いフィルムであっても良い。以上の実施例では、吸着ヘッドとして説明したが、吸着タイプでなく、機械的に把持する形態など他の形態のものであっても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、品質の高いＤＶＤのような光ディスクを得ることができる貼り合わせ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図２】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図３】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図４】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図５】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図６】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図７】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
るための図である。
【図８】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図９】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置における仮付機構を説明するための図である。
【図１０】 本発明に係るディスク基板貼り合わせ装置に用いられるセンタリング部材の一例を説明するための図である。
【図１１】 従来のＤＶＤのような光ディスクの一貫生産ラインの一例を示す。
【符号の説明】
１・・・スピンナ装置
１a・・・ディスク受台 １b・・・回転駆動装置
１c・・・外壁 １d・・・センタリング部材
２・・・重ね合わされたディスク基板
３・・・移載手段
３a・・・吸着ヘッド部 ３b・・・ハンドリング部
４・・・仮付機構
４a・・・横方向駆動装置 ４b・・・縦方向駆動装置
４c・・・アーム部材 ４d・・・仮付け用発光手段
５・・・ベース部材
３４・・・移載手段 ３５、３６・・・スピンナ装置
４０・・・硬化装置 ＢＤ・・・ディスク基板貼り合わせ装置
Claims (3)
- ディスク基板を接着剤を介在させて貼り合わせるディスク基板の貼り合わせ装置において、
前記接着剤を介して重ね合わされた前記ディスク基板を高速回転させて前記接着剤を前記ディスク基板間に展延するスピンナ装置と、
前記スピンナ装置に備えられ、前記接着剤を介して重ね合わされた前記ディスク基板の中央孔に挿入されて、拡縮径動作によってその内周面を加圧して合致させるセンタリング部材と、
前記ディスク基板を通して光を照射して前記ディスク基板間の前記接着剤の硬化を開始させることにより、前記ディスク基板同士を仮付けする発光ダイオードを備えた仮付機構と、
仮付けされた前記ディスク基板を別のポジションに移動させる移載手段と、
前記接着剤を硬化させる硬化装置と、
を備え、
前記仮付機構は、前記スピンナ装置の前記センタリング部材の拡径動作により前記中央孔の内周面を合致させた前記ディスク基板を高速回転させて前記接着剤を展延しているときに、前記ディスク基板の情報記録領域でない非記録領域に存在する前記接着剤に前記光を照射して、その接着剤層の内周側を調整することを特徴とするディスク基板の貼り合わせ装置。 - 請求項１において、
前記仮付機構は、前記ディスク基板の情報記録領域でない非記録領域に存在する前記接着剤を半硬化又は硬化させることを特徴とするディスク基板の貼り合わせ装置。 - 請求項１において、
前記仮付機構は、前記接着剤の硬化を開始させる光を発生する前記発光ダイオードからなる仮付け用発光手段と、該仮付け用発光手段が先端にとりつけられたアーム部材と、このアーム部材を支承して鉛直上下方向に動かす縦方向駆動装置と、該縦方向駆動装置を支承してこれを横方向に移動させることができる横方向駆動装置とからなることを特徴とするディスク基板の貼り合わせ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002307283A JP4023674B2 (ja) | 2002-10-22 | 2002-10-22 | ディスク基板の貼り合わせ装置 |
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