JP4033280B2 - 光ディスクの製造装置および製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの製造装置に関し、さらに詳しくは信号ピット、記録膜などが形成された円盤状プラスチック基板の片面または両面に、片面に光透過性粘着剤の層を形成した高分子フィルムを、上記粘着剤層を介して接着することにより、基板上に上記高分子フィルムを接着積層してなる光ディスクを製造する装置および製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
既に、デジタル信号の記録媒体用光ディスクとして、ＤＶＤ（Degital Versatile Disc）−Ｒ（Recordable）、および−ＲＡＭ（Random Access Memory）が製造あるいは販売されている。しかし、これらの光ディスクは、レーザ光の再生波長λ＝６５０ｎｍ、レンズ開口数＝０．６の条件下において、片面最大の記録容量がそれぞれ３．９５ＧＢ，２．６ＧＢである。更なる大容量光ディスクとして、ＤＶＤ−Ｒ（４．７ＧＢ）や、−ＲＷ（仮称）が提案され、規格化が検討されているが、その容量は最大で４．７ＧＢである。
【０００３】
一方、デジタル情報化の進歩は急速であり、更なる記録容量の増加が望まれている。あるいは、望まれるであろう。例えば、ＣＤ（Compact Disc）と同じ形状・サイズ（φ１２０ｍｍ×厚さ１．２ｍｍ）で、片面にＮＴＳＣ４時間以上記録再生をするのに必要なデジタル記録容量は８ＧＢ以上である、とする文献が発表されている〔山本，「片面１２Gbyte の大容量光ディスク」，O plus E，２０（Ｎｏ．２），ｐ．１８３−１８６（１９９８）．〕。従って、既に製造販売されているＤＶＤでは、記録容量不足である。
【０００４】
上記のような要望に対し、図９に示されるような片面タイプの大容量光ディスク１０１の構成が提案されている（上記文献を参照）。しかし、この大容量光ディスクでは、光透過層は厚さが０．１ｍｍと薄いため、一般的な手法である熱可塑性樹脂の射出成形あるいは射出圧縮成形により上記光透過層を形成するのは困難となる。例えば、φ１２０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍの光透過層を小複屈折、膜厚均一、かつ透明性良好に形成するのは、従来の技術では不可能に近い。
【０００５】
そこで、上記問題点を解決するための光ディスクの構成が、特開平１０−３２６４５号公報や特開平１０−２８３６８３号公報に提案されている。しかしながら、上記特許公報のいずれにも、上記大容量光ディスクの製造装置に関しては開示されていない。特開平１０−２８３６８３号公報に、「大容量光ディスク（図９）は、円盤状プラスチック基板１１の一主面上に紫外線硬化樹脂３５を供給し、これに光透過性シート２１を載置し、これらを面内方向（上記主面に平行な方向）に回転させて紫外線硬化樹脂３５を基板１１・光透過性シート２１間に行き渡らせた後、紫外線硬化樹脂３５に紫外線を照射し硬化させて、これらを接着することにより製造する。」と、記されている。
【０００６】
更に上記文献、特開平１０−３２６４５号公報および特開平１０−２８３６８３号公報には、「この光ディスクでは、基板１１と紫外線硬化樹脂３５の間に反射層３１、保護層３２、記録層３３および保護層３４が形成されている。」とも、記されている。しかし、このような光ディスクを製造するための装置の具体的構成に関しては開示がなく、特開平１０−２８３６８３号公報では、あらかじめ所定サイズに打ち抜かれた粘着シートを用い、このシートを基板に貼り合わせるようにしている。
【０００７】
ところが、上記打ち抜き工程では、粘着シートの端部にカエリや段差が生じやすく、このカエリや段差が、貼り合わせの際にシワや気泡の原因になるという問題があった。更に、この光ディスクの光透過層２１は、厚さが例えば、０．１ｍｍと薄いため、光ディスク製造時にこの光透過層２１にシワが発生しやすくなるという不具合もあった。すなわち、紫外線硬化樹脂の硬化時にシワや気泡が混入することが予想される。これらのシワや気泡は、情報の記録・再生信号を劣化させる原因となり、光ディスクの信頼性低下に繋がる。
【０００８】
そこで本出願人は、図９に示すような片面タイプの大容量光ディスクにおける上記シワや気泡を抑えることができる光ディスク製造装置について検討し、これについて既に特許出願を行った。しかし、この光ディスク製造装置では、図１０に示すような両面タイプの大容量光ディスク１０２を製造する場合、装置の設置面積が大きくなるうえ、製造工程が多くなるなど、改善するべき点が少なくないことがわかった。なお、図１０において符号１２は基板を示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、その目的は、光透過性粘着剤の層を形成した高分子フィルムを、上記粘着剤層を介して基板表面に接着することにより基板上に上記高分子フィルムを接着積層してなる光ディスクを製造するに際して、基板・高分子フィルム間への気泡混入や、高分子フィルムのシワを防止することができる装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、上記光ディスクを製造するに際して、その製造条件やタクトを容易に調整できるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の光ディスクの製造装置は、高分子フィルム上に光透過性粘着剤の層と、該粘着剤層上にセパレートフィルムとを積層してなるセパレートフィルム付き原粘着シートからセパレートフィルムを分離した後、該セパレートフィルム分離後の粘着シート（以下、単に粘着シートという）を信号ピット、記録膜などが形成されたプラスチック基板に前記粘着剤層を介して接着することにより、基板上に前記高分子フィルムを接着積層してなる光ディスクを製造する装置であって、基板搬送機構と、原粘着シートからセパレートフィルムを分離するとともに、分離されたセパレートフィルムを巻き上げるセパレートフィルム分離・巻き上げ機構と、粘着シートを基板表面に仮圧着する貼り合わせ機構と、該貼り合わせ後の粘着シートを基板に対し加圧して本圧着（接着）するプレス機構と、本圧着後の粘着シートを基板の輪郭に沿って打ち抜くカッティング機構と、該打ち抜き後の粘着シートを回収する粘着シート巻き上げ機構と、前記打ち抜きによる光ディスク完成品を回収するストック機構とを備えてなり、前記基板搬送機構は前記粘着シート巻き上げ機構と連動可能であり、しかも基板搬送機構では基板搬送速度が、粘着シート巻き上げ機構では粘着シートの巻き上げ速度（走行速度）がそれぞれ調整自在となっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１において、前記粘着シート巻き上げ機構が、可変トルクモータにより駆動されるものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１において、前記貼り合わせ機構が、互いに対向する一対のローラを備え、これらのローラは回転により、粘着シートを走行させながらこれを基板表面に圧着させるものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の光ディスクの製造装置は、請求項３において、前記貼り合わせ機構を構成する一対のローラでは、これらの間のクリアランスが調整自在であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の光ディスクの製造装置は、請求項３または４において、前記貼り合わせ機構を構成する一対のローラの少なくとも一方に、発熱体が内蔵されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の光ディスクの製造装置は、請求項３または４において、前記貼り合わせ機構を構成する一対のローラの少なくとも一方の表面層が、発熱体からなることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の光ディスクの製造装置は、請求項６において、前記発熱体からなる表面層の厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１において、前記プレス機構が互いに対向する上型と下型からなることを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の光ディスクの製造装置は、請求項８において前記上型、下型の少なくとも一方の表面温度が調整自在となっていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載の光ディスクの製造装置は、請求項８または９において、前記上型、下型の少なくとも一方に、加圧空気を粘着シート表面に吹きつける加圧空気供給部が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１１に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１において、前記カッティング機構が互いに対向する上型と下型からなることを特徴とする。
【００２１】
請求項１２に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１１において前記上型、下型の一方がパンチ（打ち抜き部材）、他方がダイであることを特徴とする。
【００２２】
請求項１３に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１２において、前記上型と下型とによるパンチング（打ち抜き）時における、これら型間のクリアランスが６００μｍ以下であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１４に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１１または１２において前記上型または下型に、粘着シートを基板と同じ大きさの円形に打ち抜くための刃物と、該粘着シートの基板中心穴に対応する部分を該基板中心穴と同じ大きさの円形に打ち抜くための刃物とを着脱自在に設けたことを特徴とする。
請求項１５に記載の光ディスクの製造方法は、高分子フィルム上に光透過性粘着剤の層と、該粘着剤層上にセパレートフィルムとを積層してなるセパレートフィルム付き原粘着シートからセパレートフィルムを分離した後、該フィルム分離後の粘着シート（以下、粘着シートと略記する）を信号ピット、記録膜などが形成されたプラスチック基板に前記粘着剤層を介して接着することにより、基板上に前記高分子フィルムを接着積層してなる光ディスクの製造方法であって、原粘着シートからセパレートフィルムを分離する分離工程と、粘着シートを、基板搬送機構によって搬送される基板表面に仮圧着する貼り合わせ工程と、該貼り合わせ後の粘着シートを基板に対し加圧して本圧着するプレス工程と、本圧着後の粘着シートを基板の輪郭に沿って打ち抜くカッティング工程と、該打ち抜き後の粘着シートを粘着シート巻き上げ機構によって回収する機構粘着シート巻き上げ工程と、前記打ち抜きによる光ディスク完成品を回収するストック工程とを備え、前記基板搬送機構と前記粘着シート巻き上げ機構とを連動させ、基板搬送速度と粘着シートの巻き上げ速度とがそれぞれ可変することを特徴とする。
【００２４】
【実施例】
以下本発明を、図面に示す実施例により具体的に説明する。
実施例１（請求項１，２，３，１５）
まず初めに、図２をもとに原粘着シートすなわち、光透過性粘着剤付きフィルム２２（セパレートフィルム分離前の粘着シート）について説明する。この粘着シート２２は、高分子フィルム２４と、これの片面に形成された光透過性粘着剤２５の層と、この粘着剤層上に積層されたセパレートフィルム（剥離フィルム）２６とから構成されている。この粘着シート２２は、セパレートフィルム２６を分離（剥離）した後の粘着シート２３として用いられるものである。
【００２５】
高分子フィルム２４は、厚さ１０μｍ以上４００μｍ以下が好ましい。４００μｍ以下であれば、一般の射出成形あるいは射出圧縮成形で容易に成形できるからである。また、材質としては、記録・再生用の半導体レーザ波長を透過する熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネイト、アクリル樹脂あるいは、ポリオレフィン系樹脂が挙げられるが、これらに限るものではなく、記録・再生の半導体レーザ波長を透過するものであれば何ら問題はない。
【００２６】
本実施例では、高分子フィルム２４として、厚さ１００μｍのポリカーボネイトフィルムを用いた。また、粘着剤２５としては、常温で圧着して接着できる接着剤、例えば天然ゴムやＳＢＲ、ポリイソブチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルイソブチルエーテル等を主成分とし、これにロジン、ロジンエステル、クロマン樹脂、テルペン樹脂、炭化水素樹脂、油用性フェノール樹脂などの接着付与剤や老化防止剤、安定化剤が加えられたものが挙げられる。しかし、これらに限るものではなく、高分子フィルムと同様、記録・再生の半導体レーザ波長を透過するものであれば何ら問題はない。本実施例においては、アクリル系感圧接着剤を使用した。
【００２７】
セパレートフィルム２６としては、フッ素樹脂が高分子フィルムまたは紙上に塗布された剥離フィルムまたは剥離紙を使用することができる。上記高分子フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、これらと他の高分子との共重合物、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、ポリカーボネイト、アクリル樹脂、ポリイミド等のフィルムが挙げられる。上記フッ素樹脂は、セパレートフィルム２６を粘着シート２３から分離しやすくするためのもので、セパレートフィルム２６の粘着剤２５層と接触する側の面に塗布されている。なお、分離しやすくする作用があれば、フッ素樹脂以外の材料を用いても良い。本実施例では、セパレートフィルム２６として、厚さ５０μｍのポリエチレンフィルムにフッ素樹脂を塗布したものを使用した。
【００２８】
次に、信号ピット、あるいは記録膜などが形成された円盤状プラスチツク基板について説明する。この基板１３（図１参照）の少なくとも一主面には、紫外線硬化樹脂が塗布・硬化されている。基板１３にはポリカーボネイト、アクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂等のプラスチック基板、またはガラス基板板などが使用されるが、これらに限るものではなく、例えば、ＣＤやＤＶＤのように、中心にφ１５ｍｍの穴のあいた、φ１２０ｍｍ×厚さ１．２ｍｍの円盤状基板であれば何ら問題はない。
【００２９】
次に、図１に基づき、この実施例１に係る光ディスク製造装置の構成・作用について説明する。この装置は、信号ピットあるいは記録膜などが形成された基板１３と、粘着シート２３とを貼り合わせてなる光ディスク（高分子フィルム２４を基板１３の両面に、それぞれ粘着剤２５を介して貼り合わせた形態の光ディスク）を製造するためのものである。すなわち、この光ディスク製造装置は基板搬送機構４１と、セパレートフィルムの分離・巻き上げ機構５１と、貼り合わせ機構６１（仮圧着機構）と、プレス機構７１と、カッティング機構８１と、粘着シートの巻き上げ機構９１と、完成品のストック機構１１１とを備えており、しかも、上記分離・巻き上げ機構５１および巻き上げ機構９１は、それぞれ一対、かつ上下に相対向して配備されている。
【００３０】
より詳細には、基板搬送機構４１はベルトコンベア４２からなるものであり、符号４３はベルト走行用ローラを示している。分離・巻き上げ機構５１は、（セパレートフィルム付き）粘着シート２２の繰り出し部５２、ガイドローラ５３および、図略のモータにより回転自在の巻き取りローラ５４からなる。貼り合わせ機構６１は昇降自在の貼り合わせローラ（仮圧着ローラ）６２からなる。プレス機構７１は、上下に互いに対向して配備され、かつ昇降自在な一対の型７２，７２からなり、カッティング機構８１は、上下に互いに対向して配備され、かつ昇降自在な一対の打ち抜き型８２，８２からなる。巻き上げ機構９１は、上下一対の巻き取り用リール９３，９３等を備えており、これらのリールは図略のモータにより回転自在となっている。
【００３１】
また、本実施例においては、基板搬送機構４１が巻き上げ機構９１と連動するようになっているうえ、基板搬送機構４１に基板搬送速度の調整機構を、巻き上げ機構９１に巻き上げ速度の調整機構をそれぞれ設けてあり、したがって基板１３への粘着シート２３貼り合わせ工程の条件調整およびタクト調整を簡便に行うことができるように構成されている。
【００３２】
また、巻き上げ機構９１を構成する巻き取り用リール９３は、可変トルクモータのモータ軸（図略）に連結されている。したがって、この実施例には、粘着シート９２（上記カッティング機構８１による打ち抜き後の粘着シート２３）を巻き上げる際のトルク変動に起因する粘着シート２３の送りムラが生じなくなるという利点がある。
【００３３】
上記のように分離・巻き上げ機構５１および巻き上げ機構９１がそれぞれ一対、かつ上下に相対向して配備されているのに加えて、貼り合わせ機構６１が一対の円筒状部材、すなわち貼り合わせローラ６２，６２により構成されているので、基板１３の両面に信号ピット、あるいは記録膜などが形成された、図１０に示すような両面タイプの大容量光ディスク１０２（図１では符号１０３で示す。）の製造にも対応可能である。なお、貼り合わせ機構６１は貼り合わせローラ６２を３本以上組み合わせて構成することもでき、上記と同様の利点が得られる。
【００３４】
以下、上記製造装置の動作について説明する。両面に紫外線硬化型樹脂が塗布（硬化済み）された基板１３を、図略のロボットによりベルトコンベア４２上に整列移載し、貼り合わせ機構６１に移送する。また、巻き取りローラ５４，５４および巻き取り用リール９３，９３をそれぞれ間欠的に回転させる。この操作により、繰り出し部５２，５２からの粘着シート２２からセパレートフィルム２６が分離され、このセパレートフィルム２６は巻き取りローラ５４，５４に回収される。これと並行して、粘着シート２３，２３が間欠的に走行し、使用後の粘着シート９２，９２が巻き取り用リール９３，９３に回収される。この場合、基板１３がベルトコンベア４２側から巻き上げ機構９１側に向かって間欠的に移動し、粘着シート２３，２３は基板１３の直上および直下を、基板１３の移動と同期して、かつ基板１３と同じ向きに走行する。
【００３５】
貼り合わせ機構６１においては基板１３の両面に粘着シート２３，２３が、貼り合わせローラ６２，６２により仮圧着される。貼り合わせローラ６２の材質としては金属、ゴム、プラスチック等が挙げられるが、特に限定されるものではない。基板１３は次にプレス機構７１に移動し、ここで基板１３の両面に粘着シート２３，２３が上下一対の型７２，７２によって加圧され、本圧着される。この加圧圧着により粘着シート２３の接着強度を高くすることができうえ、圧着時の基板１３の変形を矯正することが可能となる。
【００３６】
最後にカッティング機構８１において、粘着シート２３，２３が一対の打ち抜き型８２，８２により基板１３と合同の形に打ち抜かれて完成品１０３となり、この完成品１０３はストック１１１機構により回収される。また、上記打ち抜き後の粘着シート９２，９２は、巻き取り用リール９３に回収される。なお、仮圧着工程は基板を移動させ、かつ粘着シートを走行させながら行うのに対し、本圧着工程および打ち抜き工程は、基板の移動および、粘着シートの走行を停止させて行う。
【００３７】
上記のように本実施例の光ディスク製造装置は、長尺の原粘着シート２２を間欠的に走行させながらセパレートフィルム２６と粘着シート２３とに分離し、セパレートフィルム２６はこれを巻き上げて回収し、粘着シート２３は基板搬送機構４１で搬送されてきた基板１３の両面に、前段の仮圧着工程（貼り合わせ機構６１）と後段の本圧着工程（プレス機構７１）とにより接着した後、粘着シート２３を基板１３の輪郭に沿って打ち抜いて光ディスク完成品１０３とする一方、打ち抜き後の粘着シート９２を粘着シート巻き上げ機構９１で回収するように構成し、さらに、基板搬送機構４１は粘着シート巻き上げ機構９１と連動可能にするとともに、基板搬送機構４１の基板搬送速度および、粘着シート巻き上げ機構９１の巻き上げ速度（粘着シート２３の走行速度）を可変としたものである。
【００３８】
図１の光ディスク製造装置は主に、基板１３の両面に高分子フィルム２４を貼り合わせた形態の光ディスクを製造するためのものであるが、この製造装置により、高分子フィルム２４を基板１３の片面にのみ貼り合わせた形態の光ディスク（図９の符号１０１）を得ることもできる。この場合には、図１において例えば基板１３の下側の粘着シート２３の供給を省略すれば良い。
【００３９】
実施例２（請求項４）
この実施例は、図１において、相対向する一対の貼り合わせローラ６２，６２間の離間間隔（クリアランス）を調整可能にしたものである。このため、この実施例によれば、基板１３あるいは粘着シート２３の厚さ仕様が変わっても、的確な貼り合わせを行うことができる。なお、上記クリアランスを調整するか、あるいは、貼り合わせローラ６２の表層材質の硬さを調整することで、基板１３の変形を矯正することも可能である。
【００４０】
実施例３（請求項５）
図１および図３に基づいて説明すると、この実施例では、図１装置の貼り合わせローラ６２，６２の少なくとも一方の内部に発熱体３６を配備してある。この発熱体３６には、外部からの通電により発熱するものや、温度調整された水や油などの液状熱媒体を流過させるものなどが挙げられるが、本実施例では、市販の円筒状電熱式ヒータを使用した。しかし、発熱体３６はこれらに限定されるものではなく、ローラ６２の表面温度を室温以上８０℃以下の範囲内で制御できるものであれば何ら問題はない。本実施例では、基板１３に粘着シート２３を仮圧着する際に、ローラ６２の表面温度を上昇させることにより、接着強度が増すばかりでなく、基板１３・粘着シート２３間の気泡や、粘着シート２３のシワの発生を防止することができる。
【００４１】
実施例４（請求項６，７）
図４に基づいて説明すると、この実施例では、図１の装置において貼り合わせローラ６２として、表面に発熱体層３７をコーティングしたものを配備してある。発熱体層３７の厚さは１００μｍ以下が望ましい。また、発熱体層３７の材料としては、タンタル系やニクロム系のセラミックスが挙げられるが、特に限定はなく、貼り合わせローラ６２の表面を常温以上に昇温させることができるものであれば何ら問題はない。また、図４に示すように発熱体層３７上に、これを保護するための保護層３８と、その上に耐摩耗層３９とを積層することが更に好ましい。さらに、発熱体層３７の替わりに誘電体層（例えば石英、ＬｉＮｂＯ3 等の酸化物、ロッシェル塩等の塩化物、硫酸グリシン等の有機物）を用いることもできるが、この場合には、上記誘電体層を誘導加熱するための高周波発振器を外部に設ける必要がある。
【００４２】
本実施例においては、ローラ６２本体上に窒化タンタル（Ｔａ2 Ｎ）からなる発熱体層３７と、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）の保護層３８と、酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）の耐摩耗層３９をそれぞれ積層した。また、発熱体層３７の厚さを１００μｍ以下と薄膜化してあるため、熱容量が比較的小さく、温度調整に要する時間が短くてすむという利点がある。
【００４３】
実施例５（請求項８，９）
図５に基づいて説明すると、この実施例は、図１の装置においてプレス機構７１を、上下動可能なシリコンゴムからなる上型７３と、上下動可能なステンレス鋼からなる下型７４とで構成したものである。符号１４は基板を示している。上型７３、下型７４の材質としては金属、ゴム、プラスチック等が挙げられるが、材質に限定はない。本実施例では、上型７３と下型７４とで粘着シート２３を基板１４表面に加圧圧着することにより、基板１３の変形を矯正しながら、粘着シート２３を強固に接着することができる。なお、上下の型７３，７４の少なくとも一方に、温度調整用ヒータ等を設けることにより、圧着時の基板・粘着シート間の気泡発生や、粘着シートのシワを抑えることができる。
【００４４】
実施例６（請求項１０）
実施例５（図５）のように粘着シート２３の表面を直接上型７３と下型７４でプレスする際、粘着シート２３・基板１４間に雰囲気中のゴミや異物が侵入する可能性がある。この状態でプレスすると、ゴミや異物の形状が粘着シート２３に転写され、これが光ディスクの記録・再生信号を劣化させる原因となる。
【００４５】
そこで本実施例は、図６に示すように上型７５（もしくは下型７６、または両方）に、空気圧による加圧機構（加圧空気供給部）７７を設けたものである。符号１５は基板を示している。本実施例では、加圧空気の供給により粘着シート２３・基板１５間へのゴミや異物の侵入を防止しながら、粘着シート２３を基板１５表面に押し付けるようにしたので、上記不具合が回避されるうえ、粘着シート２３・基板間の微小気泡や、該シートのシワ発生を防止することができる。
【００４６】
実施例７（請求項１１〜１３）
図７（ａ）はカッティング機構８１の構成、およびカッティング時の状態を示す示す断面図である。（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図、（ｃ）はカッティング終了直後の状態を示す断面図である。この実施例はカッティング機構８１を、上下動可能なパンチ８３（上型）とダイ８４（下型）とで構成したものである。この場合、下型８４では円筒部の内周面下方部位に基板１６（光ディスク完成品１０４）の支持用突起８４ａを突没自在に設けてある。上型８３外周面と下型８４内周面間のクリアランスｃ〔図７（ｂ）〕は、６００μｍ以下とするのが望ましい。本実施例によれば、粘着シート２３の打ち抜きを一度のパンチング操作で行うことができる。また本実施例では、打ち抜き後に図７（ｃ）に示すように上記突起８４ａを下型８４内に没入させることで、光ディスク完成品１０４を自然落下させてストック機構１１１により回収することができる。
【００４７】
実施例８（請求項１４）
図８に基づいて説明すると、この実施例はカッティング機構８１を構成する上型８６の外周部と内周部とに、それぞれ所定直径のリング状刃物８８，８９を同心状に、かつ着脱自在に設けたものである。刃物８８は粘着シート２３を基板１７と同一の大きさの円形に打ち抜くためのもの、刃物８９は基板１７の中心穴と同一の大きさの円形に打ち抜くためのものである。なお、上記刃物８８，８９を下型８７にのみ設けても良いし、上型８６、下型８７の双方に設けても良い。このように、所定直径の刃物を設けることで、粘着シート２３を所望の大きさに、確実に切断することが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば以下の効果が得られる。
（１）請求項１，１５の発明による効果
本発明の光ディスクの製造装置および製造方法は、長尺の原粘着シートを間欠的に走行させながらセパレートフィルムと粘着シートとに分離し、セパレートフィルムはこれを巻き上げて回収し、粘着シートは、基板搬送機構で搬送されてきた基板の表面に前段の仮圧着工程と後段の本圧着工程とにより接着した後、粘着シートを基板の輪郭に沿って打ち抜いて光ディスク完成品とする一方、打ち抜き後の粘着シートを粘着シート巻き上げ機構で回収するように構成し、さらに、基板搬送機構は粘着シート巻き上げ機構と連動可能とするとともに、基板搬送機構の基板搬送速度および、粘着シート巻き上げ機構の巻き上げ速度（粘着シートの走行速度）を可変としたものである。
【００４９】
このため、請求項１の製造装置または請求項１５の製造方法によれば、光透過性粘着剤の層を形成した高分子フィルムを、上記粘着剤層を介して基板表面に貼り合わせることにより、基板上に上記粘着剤層と高分子フィルムとを積層してなる光ディスクを製造するに際し、基板・高分子フィルム間への気泡混入や、高分子フィルムのシワを的確に防止することができる。そのうえ、基板搬送機構および、上記粘着シートの走行機構の運転条件を上記のように調整可能としたので、光ディスクの製造に際し、その製造条件やタクトを容易に調整することができる。したがって、この製造装置または製造方法によれば、情報の記録・再生信号の劣化がない、信頼性の高い片面タイプまたは両面タイプの大容量光ディスクを、生産性良く製造することができる。
【００５０】
（２）請求項２の発明による効果
粘着シートの巻き上げ機構が、可変トルクモータにより駆動されるため、粘着シート巻き上げ時のトルク変動に起因する送りムラ（ピッチムラ）が生じなくなる。すなわち、粘着シートを適正に緊張した状態で、間欠的に走行・停止させて上記仮圧着工程、本圧着工程および打ち抜き工程を進めることができる。
【００５１】
（３）請求項３の発明による効果
貼り合わせ機構が互いに対向する一対のローラを備え、これらのローラは回転により、粘着シートを走行させながらこれを基板表面に圧着させるものであるため、両面タイプの基板の両面に同時に粘着シートを接着することができる。
【００５２】
（４）請求項４の発明による効果
貼り合わせ機構を構成する一対のローラ間のクリアランスを調整自在としたので、基板あるいは粘着シートの厚さ仕様が変わっても、的確な貼り合わせを行うことができる。また、上記クリアランスを調整するか、あるいは貼り合わせローラの表層材質の硬さを調整することで、基板の変形を矯正することも可能である。
【００５３】
（５）請求項５の発明による効果
貼り合わせ機構を構成する一対のローラの少なくとも一方に発熱体が内蔵されているため、基板に粘着シートを仮圧着する際に、上記ローラの表面温度を上昇させることにより、接着強度を高めることができるうえ、粘着シート・基板間の気泡や、粘着シートのシワを防止することができる。
【００５４】
（６）請求項６、請求項７の発明による効果
請求項６の発明では、貼り合わせ機構を構成する一対のローラの少なくとも一方の表面層が発熱体からなっている。この発熱体の厚さを、請求項７のように１００μｍ以下とすることで、その熱容量が小さくなるので、ローラ表面層を短時間に所望温度に昇温させることができる。したがって、製造装置の立上げ時間が短縮できるだけでなく、ローラ温度の安定化が容易となる。
【００５５】
（７）請求項８、請求項９の発明による効果
請求項８の発明ではプレス機構を、互いに対向する上型と下型とで構成し、これらにより基板および粘着シートを挟圧するようにしたので、基板の変形を矯正しながら、粘着シートを強固に接着することができる。また、請求項９の発明においては、上型、下型の少なくとも一方は、表面温度が調整自在となっているので、圧着時の基板・粘着シート間の気泡発生や、粘着シートのシワを抑えることができる。
【００５６】
（８）請求項１０の発明による効果
上型、下型の少なくとも一方に、加圧空気を粘着シート表面に吹きつける加圧空気供給部を設けたので、粘着シート・基板間へのゴミや異物の侵入を防止することができるうえ、粘着シート・基板間の微小気泡や、粘着シートのシワを抑えることができる。
【００５７】
（９）請求項１１〜請求項１３の発明による効果
請求項１１〜１３の発明ではカッティング機構を、互いに対向する上型と下型で構成したので、粘着シートの打抜きを、一度の操作で行うことができる。
【００５８】
（１０）請求項１４の発明による効果
上型または下型に、粘着シートを基板と同一の大きさの円形に打ち抜くための刃物と、粘着シートを基板の中心穴と同一の大きさの円形に打ち抜くための刃物とを着脱自在に設けたので、粘着シートを所望の大きさに確実に切断でき、仕様の異なる種々の基板に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係る光ディスク製造装置の構成説明図である。
【図２】（ａ）はセパレートフィルム付き粘着シートの構成説明図、（ｂ）はセパレートフィルム分離後（剥離後）の粘着シートの断面図である。
【図３】実施例３に係る貼り合わせローラの構成を示す横断面図である。
【図４】実施例４に係る貼り合わせローラの構成を示す横断面図である。
【図５】実施例５に係るプレス機構の構成を示す断面図である。
【図６】実施例６に係るプレス機構の構成を示す断面図である。
【図７】実施例７に係るカッティング機構の構成・作用を示す断面図である。
【図８】実施例８に係るカッティング機構の構成を示す断面図である。
【図９】片面タイプの大容量光ディスクの構成を示す断面図である。
【図１０】両面タイプの大容量光ディスクの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１１〜１７ 基板
２１ 光透過性シート（光透過層）
２２ 粘着シート（セパレートフィルム分離前）
２３ 粘着シート（セパレートフィルム分離後）
２４ 高分子フィルム
２５ 光透過性粘着剤
２６ セパレートフィルム
３１ 反射層
３２ 保護層
３３ 記録層
３４ 保護層
３５ 紫外線硬化樹脂
３６ 発熱体
３７ 発熱体層
３８ 保護層
３９ 耐摩耗層
４１ 基板搬送機構
４２ ベルトコンベア
４３ ベルト走行用ローラ
５１ 分離・巻き上げ機構
５２ 繰り出し部
５３ ガイドローラ
５４ 巻き取りローラ
６１ 貼り合わせ機構（仮圧着機構）
６２ 貼り合わせローラ（仮圧着ローラ）
７１ プレス機構
７２ 型
７３ 上型
７４ 下型
７５ 上型
７６ 下型
７７ 加圧機構（加圧空気供給部）
８１ カッティング機構（打ち抜き機構）
８２ 打ち抜き型
８３ 上型（パンチ）
８４ 下型（ダイ）
８４ａ 突起
８６ 上型
８７ 下型
８８ リング状刃物
８９ リング状刃物
９１ 巻き上げ機構
９２ 粘着シート
９３ 巻き取り用リール
１０１ 大容量光ディスク（片面タイプ）
１０２ 大容量光ディスク（両面タイプ）
１０３ 光ディスク完成品
１０４ 光ディスク完成品
１１１ ストック機構
ｃ クリアランス
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの製造装置に関し、さらに詳しくは信号ピット、記録膜などが形成された円盤状プラスチック基板の片面または両面に、片面に光透過性粘着剤の層を形成した高分子フィルムを、上記粘着剤層を介して接着することにより、基板上に上記高分子フィルムを接着積層してなる光ディスクを製造する装置および製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
既に、デジタル信号の記録媒体用光ディスクとして、ＤＶＤ（Degital Versatile Disc）−Ｒ（Recordable）、および−ＲＡＭ（Random Access Memory）が製造あるいは販売されている。しかし、これらの光ディスクは、レーザ光の再生波長λ＝６５０ｎｍ、レンズ開口数＝０．６の条件下において、片面最大の記録容量がそれぞれ３．９５ＧＢ，２．６ＧＢである。更なる大容量光ディスクとして、ＤＶＤ−Ｒ（４．７ＧＢ）や、−ＲＷ（仮称）が提案され、規格化が検討されているが、その容量は最大で４．７ＧＢである。
【０００３】
一方、デジタル情報化の進歩は急速であり、更なる記録容量の増加が望まれている。あるいは、望まれるであろう。例えば、ＣＤ（Compact Disc）と同じ形状・サイズ（φ１２０ｍｍ×厚さ１．２ｍｍ）で、片面にＮＴＳＣ４時間以上記録再生をするのに必要なデジタル記録容量は８ＧＢ以上である、とする文献が発表されている〔山本，「片面１２Gbyte の大容量光ディスク」，O plus E，２０（Ｎｏ．２），ｐ．１８３−１８６（１９９８）．〕。従って、既に製造販売されているＤＶＤでは、記録容量不足である。
【０００４】
上記のような要望に対し、図９に示されるような片面タイプの大容量光ディスク１０１の構成が提案されている（上記文献を参照）。しかし、この大容量光ディスクでは、光透過層は厚さが０．１ｍｍと薄いため、一般的な手法である熱可塑性樹脂の射出成形あるいは射出圧縮成形により上記光透過層を形成するのは困難となる。例えば、φ１２０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍの光透過層を小複屈折、膜厚均一、かつ透明性良好に形成するのは、従来の技術では不可能に近い。
【０００５】
そこで、上記問題点を解決するための光ディスクの構成が、特開平１０−３２６４５号公報や特開平１０−２８３６８３号公報に提案されている。しかしながら、上記特許公報のいずれにも、上記大容量光ディスクの製造装置に関しては開示されていない。特開平１０−２８３６８３号公報に、「大容量光ディスク（図９）は、円盤状プラスチック基板１１の一主面上に紫外線硬化樹脂３５を供給し、これに光透過性シート２１を載置し、これらを面内方向（上記主面に平行な方向）に回転させて紫外線硬化樹脂３５を基板１１・光透過性シート２１間に行き渡らせた後、紫外線硬化樹脂３５に紫外線を照射し硬化させて、これらを接着することにより製造する。」と、記されている。
【０００６】
更に上記文献、特開平１０−３２６４５号公報および特開平１０−２８３６８３号公報には、「この光ディスクでは、基板１１と紫外線硬化樹脂３５の間に反射層３１、保護層３２、記録層３３および保護層３４が形成されている。」とも、記されている。しかし、このような光ディスクを製造するための装置の具体的構成に関しては開示がなく、特開平１０−２８３６８３号公報では、あらかじめ所定サイズに打ち抜かれた粘着シートを用い、このシートを基板に貼り合わせるようにしている。
【０００７】
ところが、上記打ち抜き工程では、粘着シートの端部にカエリや段差が生じやすく、このカエリや段差が、貼り合わせの際にシワや気泡の原因になるという問題があった。更に、この光ディスクの光透過層２１は、厚さが例えば、０．１ｍｍと薄いため、光ディスク製造時にこの光透過層２１にシワが発生しやすくなるという不具合もあった。すなわち、紫外線硬化樹脂の硬化時にシワや気泡が混入することが予想される。これらのシワや気泡は、情報の記録・再生信号を劣化させる原因となり、光ディスクの信頼性低下に繋がる。
【０００８】
そこで本出願人は、図９に示すような片面タイプの大容量光ディスクにおける上記シワや気泡を抑えることができる光ディスク製造装置について検討し、これについて既に特許出願を行った。しかし、この光ディスク製造装置では、図１０に示すような両面タイプの大容量光ディスク１０２を製造する場合、装置の設置面積が大きくなるうえ、製造工程が多くなるなど、改善するべき点が少なくないことがわかった。なお、図１０において符号１２は基板を示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、その目的は、光透過性粘着剤の層を形成した高分子フィルムを、上記粘着剤層を介して基板表面に接着することにより基板上に上記高分子フィルムを接着積層してなる光ディスクを製造するに際して、基板・高分子フィルム間への気泡混入や、高分子フィルムのシワを防止することができる装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、上記光ディスクを製造するに際して、その製造条件やタクトを容易に調整できるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の光ディスクの製造装置は、高分子フィルム上に光透過性粘着剤の層と、該粘着剤層上にセパレートフィルムとを積層してなるセパレートフィルム付き原粘着シートからセパレートフィルムを分離した後、該セパレートフィルム分離後の粘着シート（以下、単に粘着シートという）を信号ピット、記録膜などが形成されたプラスチック基板に前記粘着剤層を介して接着することにより、基板上に前記高分子フィルムを接着積層してなる光ディスクを製造する装置であって、基板搬送機構と、原粘着シートからセパレートフィルムを分離するとともに、分離されたセパレートフィルムを巻き上げるセパレートフィルム分離・巻き上げ機構と、粘着シートを基板表面に仮圧着する貼り合わせ機構と、該貼り合わせ後の粘着シートを基板に対し加圧して本圧着（接着）するプレス機構と、本圧着後の粘着シートを基板の輪郭に沿って打ち抜くカッティング機構と、該打ち抜き後の粘着シートを回収する粘着シート巻き上げ機構と、前記打ち抜きによる光ディスク完成品を回収するストック機構とを備えてなり、前記基板搬送機構は前記粘着シート巻き上げ機構と連動可能であり、しかも基板搬送機構では基板搬送速度が、粘着シート巻き上げ機構では粘着シートの巻き上げ速度（走行速度）がそれぞれ調整自在となっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１において、前記粘着シート巻き上げ機構が、可変トルクモータにより駆動されるものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１において、前記貼り合わせ機構が、互いに対向する一対のローラを備え、これらのローラは回転により、粘着シートを走行させながらこれを基板表面に圧着させるものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の光ディスクの製造装置は、請求項３において、前記貼り合わせ機構を構成する一対のローラでは、これらの間のクリアランスが調整自在であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の光ディスクの製造装置は、請求項３または４において、前記貼り合わせ機構を構成する一対のローラの少なくとも一方に、発熱体が内蔵されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の光ディスクの製造装置は、請求項３または４において、前記貼り合わせ機構を構成する一対のローラの少なくとも一方の表面層が、発熱体からなることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の光ディスクの製造装置は、請求項６において、前記発熱体からなる表面層の厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１において、前記プレス機構が互いに対向する上型と下型からなることを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の光ディスクの製造装置は、請求項８において前記上型、下型の少なくとも一方の表面温度が調整自在となっていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載の光ディスクの製造装置は、請求項８または９において、前記上型、下型の少なくとも一方に、加圧空気を粘着シート表面に吹きつける加圧空気供給部が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１１に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１において、前記カッティング機構が互いに対向する上型と下型からなることを特徴とする。
【００２１】
請求項１２に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１１において前記上型、下型の一方がパンチ（打ち抜き部材）、他方がダイであることを特徴とする。
【００２２】
請求項１３に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１２において、前記上型と下型とによるパンチング（打ち抜き）時における、これら型間のクリアランスが６００μｍ以下であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１４に記載の光ディスクの製造装置は、請求項１１または１２において前記上型または下型に、粘着シートを基板と同じ大きさの円形に打ち抜くための刃物と、該粘着シートの基板中心穴に対応する部分を該基板中心穴と同じ大きさの円形に打ち抜くための刃物とを着脱自在に設けたことを特徴とする。
請求項１５に記載の光ディスクの製造方法は、高分子フィルム上に光透過性粘着剤の層と、該粘着剤層上にセパレートフィルムとを積層してなるセパレートフィルム付き原粘着シートからセパレートフィルムを分離した後、該フィルム分離後の粘着シート（以下、粘着シートと略記する）を信号ピット、記録膜などが形成されたプラスチック基板に前記粘着剤層を介して接着することにより、基板上に前記高分子フィルムを接着積層してなる光ディスクの製造方法であって、原粘着シートからセパレートフィルムを分離する分離工程と、粘着シートを、基板搬送機構によって搬送される基板表面に仮圧着する貼り合わせ工程と、該貼り合わせ後の粘着シートを基板に対し加圧して本圧着するプレス工程と、本圧着後の粘着シートを基板の輪郭に沿って打ち抜くカッティング工程と、該打ち抜き後の粘着シートを粘着シート巻き上げ機構によって回収する機構粘着シート巻き上げ工程と、前記打ち抜きによる光ディスク完成品を回収するストック工程とを備え、前記基板搬送機構と前記粘着シート巻き上げ機構とを連動させ、基板搬送速度と粘着シートの巻き上げ速度とがそれぞれ可変することを特徴とする。
【００２４】
【実施例】
以下本発明を、図面に示す実施例により具体的に説明する。
実施例１（請求項１，２，３，１５）
まず初めに、図２をもとに原粘着シートすなわち、光透過性粘着剤付きフィルム２２（セパレートフィルム分離前の粘着シート）について説明する。この粘着シート２２は、高分子フィルム２４と、これの片面に形成された光透過性粘着剤２５の層と、この粘着剤層上に積層されたセパレートフィルム（剥離フィルム）２６とから構成されている。この粘着シート２２は、セパレートフィルム２６を分離（剥離）した後の粘着シート２３として用いられるものである。
【００２５】
高分子フィルム２４は、厚さ１０μｍ以上４００μｍ以下が好ましい。４００μｍ以下であれば、一般の射出成形あるいは射出圧縮成形で容易に成形できるからである。また、材質としては、記録・再生用の半導体レーザ波長を透過する熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネイト、アクリル樹脂あるいは、ポリオレフィン系樹脂が挙げられるが、これらに限るものではなく、記録・再生の半導体レーザ波長を透過するものであれば何ら問題はない。
【００２６】
本実施例では、高分子フィルム２４として、厚さ１００μｍのポリカーボネイトフィルムを用いた。また、粘着剤２５としては、常温で圧着して接着できる接着剤、例えば天然ゴムやＳＢＲ、ポリイソブチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルイソブチルエーテル等を主成分とし、これにロジン、ロジンエステル、クロマン樹脂、テルペン樹脂、炭化水素樹脂、油用性フェノール樹脂などの接着付与剤や老化防止剤、安定化剤が加えられたものが挙げられる。しかし、これらに限るものではなく、高分子フィルムと同様、記録・再生の半導体レーザ波長を透過するものであれば何ら問題はない。本実施例においては、アクリル系感圧接着剤を使用した。
【００２７】
セパレートフィルム２６としては、フッ素樹脂が高分子フィルムまたは紙上に塗布された剥離フィルムまたは剥離紙を使用することができる。上記高分子フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、これらと他の高分子との共重合物、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、ポリカーボネイト、アクリル樹脂、ポリイミド等のフィルムが挙げられる。上記フッ素樹脂は、セパレートフィルム２６を粘着シート２３から分離しやすくするためのもので、セパレートフィルム２６の粘着剤２５層と接触する側の面に塗布されている。なお、分離しやすくする作用があれば、フッ素樹脂以外の材料を用いても良い。本実施例では、セパレートフィルム２６として、厚さ５０μｍのポリエチレンフィルムにフッ素樹脂を塗布したものを使用した。
【００２８】
次に、信号ピット、あるいは記録膜などが形成された円盤状プラスチツク基板について説明する。この基板１３（図１参照）の少なくとも一主面には、紫外線硬化樹脂が塗布・硬化されている。基板１３にはポリカーボネイト、アクリル樹脂、ポリオレフィン系樹脂等のプラスチック基板、またはガラス基板板などが使用されるが、これらに限るものではなく、例えば、ＣＤやＤＶＤのように、中心にφ１５ｍｍの穴のあいた、φ１２０ｍｍ×厚さ１．２ｍｍの円盤状基板であれば何ら問題はない。
【００２９】
次に、図１に基づき、この実施例１に係る光ディスク製造装置の構成・作用について説明する。この装置は、信号ピットあるいは記録膜などが形成された基板１３と、粘着シート２３とを貼り合わせてなる光ディスク（高分子フィルム２４を基板１３の両面に、それぞれ粘着剤２５を介して貼り合わせた形態の光ディスク）を製造するためのものである。すなわち、この光ディスク製造装置は基板搬送機構４１と、セパレートフィルムの分離・巻き上げ機構５１と、貼り合わせ機構６１（仮圧着機構）と、プレス機構７１と、カッティング機構８１と、粘着シートの巻き上げ機構９１と、完成品のストック機構１１１とを備えており、しかも、上記分離・巻き上げ機構５１および巻き上げ機構９１は、それぞれ一対、かつ上下に相対向して配備されている。
【００３０】
より詳細には、基板搬送機構４１はベルトコンベア４２からなるものであり、符号４３はベルト走行用ローラを示している。分離・巻き上げ機構５１は、（セパレートフィルム付き）粘着シート２２の繰り出し部５２、ガイドローラ５３および、図略のモータにより回転自在の巻き取りローラ５４からなる。貼り合わせ機構６１は昇降自在の貼り合わせローラ（仮圧着ローラ）６２からなる。プレス機構７１は、上下に互いに対向して配備され、かつ昇降自在な一対の型７２，７２からなり、カッティング機構８１は、上下に互いに対向して配備され、かつ昇降自在な一対の打ち抜き型８２，８２からなる。巻き上げ機構９１は、上下一対の巻き取り用リール９３，９３等を備えており、これらのリールは図略のモータにより回転自在となっている。
【００３１】
また、本実施例においては、基板搬送機構４１が巻き上げ機構９１と連動するようになっているうえ、基板搬送機構４１に基板搬送速度の調整機構を、巻き上げ機構９１に巻き上げ速度の調整機構をそれぞれ設けてあり、したがって基板１３への粘着シート２３貼り合わせ工程の条件調整およびタクト調整を簡便に行うことができるように構成されている。
【００３２】
また、巻き上げ機構９１を構成する巻き取り用リール９３は、可変トルクモータのモータ軸（図略）に連結されている。したがって、この実施例には、粘着シート９２（上記カッティング機構８１による打ち抜き後の粘着シート２３）を巻き上げる際のトルク変動に起因する粘着シート２３の送りムラが生じなくなるという利点がある。
【００３３】
上記のように分離・巻き上げ機構５１および巻き上げ機構９１がそれぞれ一対、かつ上下に相対向して配備されているのに加えて、貼り合わせ機構６１が一対の円筒状部材、すなわち貼り合わせローラ６２，６２により構成されているので、基板１３の両面に信号ピット、あるいは記録膜などが形成された、図１０に示すような両面タイプの大容量光ディスク１０２（図１では符号１０３で示す。）の製造にも対応可能である。なお、貼り合わせ機構６１は貼り合わせローラ６２を３本以上組み合わせて構成することもでき、上記と同様の利点が得られる。
【００３４】
以下、上記製造装置の動作について説明する。両面に紫外線硬化型樹脂が塗布（硬化済み）された基板１３を、図略のロボットによりベルトコンベア４２上に整列移載し、貼り合わせ機構６１に移送する。また、巻き取りローラ５４，５４および巻き取り用リール９３，９３をそれぞれ間欠的に回転させる。この操作により、繰り出し部５２，５２からの粘着シート２２からセパレートフィルム２６が分離され、このセパレートフィルム２６は巻き取りローラ５４，５４に回収される。これと並行して、粘着シート２３，２３が間欠的に走行し、使用後の粘着シート９２，９２が巻き取り用リール９３，９３に回収される。この場合、基板１３がベルトコンベア４２側から巻き上げ機構９１側に向かって間欠的に移動し、粘着シート２３，２３は基板１３の直上および直下を、基板１３の移動と同期して、かつ基板１３と同じ向きに走行する。
【００３５】
貼り合わせ機構６１においては基板１３の両面に粘着シート２３，２３が、貼り合わせローラ６２，６２により仮圧着される。貼り合わせローラ６２の材質としては金属、ゴム、プラスチック等が挙げられるが、特に限定されるものではない。基板１３は次にプレス機構７１に移動し、ここで基板１３の両面に粘着シート２３，２３が上下一対の型７２，７２によって加圧され、本圧着される。この加圧圧着により粘着シート２３の接着強度を高くすることができうえ、圧着時の基板１３の変形を矯正することが可能となる。
【００３６】
最後にカッティング機構８１において、粘着シート２３，２３が一対の打ち抜き型８２，８２により基板１３と合同の形に打ち抜かれて完成品１０３となり、この完成品１０３はストック１１１機構により回収される。また、上記打ち抜き後の粘着シート９２，９２は、巻き取り用リール９３に回収される。なお、仮圧着工程は基板を移動させ、かつ粘着シートを走行させながら行うのに対し、本圧着工程および打ち抜き工程は、基板の移動および、粘着シートの走行を停止させて行う。
【００３７】
上記のように本実施例の光ディスク製造装置は、長尺の原粘着シート２２を間欠的に走行させながらセパレートフィルム２６と粘着シート２３とに分離し、セパレートフィルム２６はこれを巻き上げて回収し、粘着シート２３は基板搬送機構４１で搬送されてきた基板１３の両面に、前段の仮圧着工程（貼り合わせ機構６１）と後段の本圧着工程（プレス機構７１）とにより接着した後、粘着シート２３を基板１３の輪郭に沿って打ち抜いて光ディスク完成品１０３とする一方、打ち抜き後の粘着シート９２を粘着シート巻き上げ機構９１で回収するように構成し、さらに、基板搬送機構４１は粘着シート巻き上げ機構９１と連動可能にするとともに、基板搬送機構４１の基板搬送速度および、粘着シート巻き上げ機構９１の巻き上げ速度（粘着シート２３の走行速度）を可変としたものである。
【００３８】
図１の光ディスク製造装置は主に、基板１３の両面に高分子フィルム２４を貼り合わせた形態の光ディスクを製造するためのものであるが、この製造装置により、高分子フィルム２４を基板１３の片面にのみ貼り合わせた形態の光ディスク（図９の符号１０１）を得ることもできる。この場合には、図１において例えば基板１３の下側の粘着シート２３の供給を省略すれば良い。
【００３９】
実施例２（請求項４）
この実施例は、図１において、相対向する一対の貼り合わせローラ６２，６２間の離間間隔（クリアランス）を調整可能にしたものである。このため、この実施例によれば、基板１３あるいは粘着シート２３の厚さ仕様が変わっても、的確な貼り合わせを行うことができる。なお、上記クリアランスを調整するか、あるいは、貼り合わせローラ６２の表層材質の硬さを調整することで、基板１３の変形を矯正することも可能である。
【００４０】
実施例３（請求項５）
図１および図３に基づいて説明すると、この実施例では、図１装置の貼り合わせローラ６２，６２の少なくとも一方の内部に発熱体３６を配備してある。この発熱体３６には、外部からの通電により発熱するものや、温度調整された水や油などの液状熱媒体を流過させるものなどが挙げられるが、本実施例では、市販の円筒状電熱式ヒータを使用した。しかし、発熱体３６はこれらに限定されるものではなく、ローラ６２の表面温度を室温以上８０℃以下の範囲内で制御できるものであれば何ら問題はない。本実施例では、基板１３に粘着シート２３を仮圧着する際に、ローラ６２の表面温度を上昇させることにより、接着強度が増すばかりでなく、基板１３・粘着シート２３間の気泡や、粘着シート２３のシワの発生を防止することができる。
【００４１】
実施例４（請求項６，７）
図４に基づいて説明すると、この実施例では、図１の装置において貼り合わせローラ６２として、表面に発熱体層３７をコーティングしたものを配備してある。発熱体層３７の厚さは１００μｍ以下が望ましい。また、発熱体層３７の材料としては、タンタル系やニクロム系のセラミックスが挙げられるが、特に限定はなく、貼り合わせローラ６２の表面を常温以上に昇温させることができるものであれば何ら問題はない。また、図４に示すように発熱体層３７上に、これを保護するための保護層３８と、その上に耐摩耗層３９とを積層することが更に好ましい。さらに、発熱体層３７の替わりに誘電体層（例えば石英、ＬｉＮｂＯ3 等の酸化物、ロッシェル塩等の塩化物、硫酸グリシン等の有機物）を用いることもできるが、この場合には、上記誘電体層を誘導加熱するための高周波発振器を外部に設ける必要がある。
【００４２】
本実施例においては、ローラ６２本体上に窒化タンタル（Ｔａ2 Ｎ）からなる発熱体層３７と、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）の保護層３８と、酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）の耐摩耗層３９をそれぞれ積層した。また、発熱体層３７の厚さを１００μｍ以下と薄膜化してあるため、熱容量が比較的小さく、温度調整に要する時間が短くてすむという利点がある。
【００４３】
実施例５（請求項８，９）
図５に基づいて説明すると、この実施例は、図１の装置においてプレス機構７１を、上下動可能なシリコンゴムからなる上型７３と、上下動可能なステンレス鋼からなる下型７４とで構成したものである。符号１４は基板を示している。上型７３、下型７４の材質としては金属、ゴム、プラスチック等が挙げられるが、材質に限定はない。本実施例では、上型７３と下型７４とで粘着シート２３を基板１４表面に加圧圧着することにより、基板１３の変形を矯正しながら、粘着シート２３を強固に接着することができる。なお、上下の型７３，７４の少なくとも一方に、温度調整用ヒータ等を設けることにより、圧着時の基板・粘着シート間の気泡発生や、粘着シートのシワを抑えることができる。
【００４４】
実施例６（請求項１０）
実施例５（図５）のように粘着シート２３の表面を直接上型７３と下型７４でプレスする際、粘着シート２３・基板１４間に雰囲気中のゴミや異物が侵入する可能性がある。この状態でプレスすると、ゴミや異物の形状が粘着シート２３に転写され、これが光ディスクの記録・再生信号を劣化させる原因となる。
【００４５】
そこで本実施例は、図６に示すように上型７５（もしくは下型７６、または両方）に、空気圧による加圧機構（加圧空気供給部）７７を設けたものである。符号１５は基板を示している。本実施例では、加圧空気の供給により粘着シート２３・基板１５間へのゴミや異物の侵入を防止しながら、粘着シート２３を基板１５表面に押し付けるようにしたので、上記不具合が回避されるうえ、粘着シート２３・基板間の微小気泡や、該シートのシワ発生を防止することができる。
【００４６】
実施例７（請求項１１〜１３）
図７（ａ）はカッティング機構８１の構成、およびカッティング時の状態を示す示す断面図である。（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図、（ｃ）はカッティング終了直後の状態を示す断面図である。この実施例はカッティング機構８１を、上下動可能なパンチ８３（上型）とダイ８４（下型）とで構成したものである。この場合、下型８４では円筒部の内周面下方部位に基板１６（光ディスク完成品１０４）の支持用突起８４ａを突没自在に設けてある。上型８３外周面と下型８４内周面間のクリアランスｃ〔図７（ｂ）〕は、６００μｍ以下とするのが望ましい。本実施例によれば、粘着シート２３の打ち抜きを一度のパンチング操作で行うことができる。また本実施例では、打ち抜き後に図７（ｃ）に示すように上記突起８４ａを下型８４内に没入させることで、光ディスク完成品１０４を自然落下させてストック機構１１１により回収することができる。
【００４７】
実施例８（請求項１４）
図８に基づいて説明すると、この実施例はカッティング機構８１を構成する上型８６の外周部と内周部とに、それぞれ所定直径のリング状刃物８８，８９を同心状に、かつ着脱自在に設けたものである。刃物８８は粘着シート２３を基板１７と同一の大きさの円形に打ち抜くためのもの、刃物８９は基板１７の中心穴と同一の大きさの円形に打ち抜くためのものである。なお、上記刃物８８，８９を下型８７にのみ設けても良いし、上型８６、下型８７の双方に設けても良い。このように、所定直径の刃物を設けることで、粘着シート２３を所望の大きさに、確実に切断することが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば以下の効果が得られる。
（１）請求項１，１５の発明による効果
本発明の光ディスクの製造装置および製造方法は、長尺の原粘着シートを間欠的に走行させながらセパレートフィルムと粘着シートとに分離し、セパレートフィルムはこれを巻き上げて回収し、粘着シートは、基板搬送機構で搬送されてきた基板の表面に前段の仮圧着工程と後段の本圧着工程とにより接着した後、粘着シートを基板の輪郭に沿って打ち抜いて光ディスク完成品とする一方、打ち抜き後の粘着シートを粘着シート巻き上げ機構で回収するように構成し、さらに、基板搬送機構は粘着シート巻き上げ機構と連動可能とするとともに、基板搬送機構の基板搬送速度および、粘着シート巻き上げ機構の巻き上げ速度（粘着シートの走行速度）を可変としたものである。
【００４９】
このため、請求項１の製造装置または請求項１５の製造方法によれば、光透過性粘着剤の層を形成した高分子フィルムを、上記粘着剤層を介して基板表面に貼り合わせることにより、基板上に上記粘着剤層と高分子フィルムとを積層してなる光ディスクを製造するに際し、基板・高分子フィルム間への気泡混入や、高分子フィルムのシワを的確に防止することができる。そのうえ、基板搬送機構および、上記粘着シートの走行機構の運転条件を上記のように調整可能としたので、光ディスクの製造に際し、その製造条件やタクトを容易に調整することができる。したがって、この製造装置または製造方法によれば、情報の記録・再生信号の劣化がない、信頼性の高い片面タイプまたは両面タイプの大容量光ディスクを、生産性良く製造することができる。
【００５０】
（２）請求項２の発明による効果
粘着シートの巻き上げ機構が、可変トルクモータにより駆動されるため、粘着シート巻き上げ時のトルク変動に起因する送りムラ（ピッチムラ）が生じなくなる。すなわち、粘着シートを適正に緊張した状態で、間欠的に走行・停止させて上記仮圧着工程、本圧着工程および打ち抜き工程を進めることができる。
【００５１】
（３）請求項３の発明による効果
貼り合わせ機構が互いに対向する一対のローラを備え、これらのローラは回転により、粘着シートを走行させながらこれを基板表面に圧着させるものであるため、両面タイプの基板の両面に同時に粘着シートを接着することができる。
【００５２】
（４）請求項４の発明による効果
貼り合わせ機構を構成する一対のローラ間のクリアランスを調整自在としたので、基板あるいは粘着シートの厚さ仕様が変わっても、的確な貼り合わせを行うことができる。また、上記クリアランスを調整するか、あるいは貼り合わせローラの表層材質の硬さを調整することで、基板の変形を矯正することも可能である。
【００５３】
（５）請求項５の発明による効果
貼り合わせ機構を構成する一対のローラの少なくとも一方に発熱体が内蔵されているため、基板に粘着シートを仮圧着する際に、上記ローラの表面温度を上昇させることにより、接着強度を高めることができるうえ、粘着シート・基板間の気泡や、粘着シートのシワを防止することができる。
【００５４】
（６）請求項６、請求項７の発明による効果
請求項６の発明では、貼り合わせ機構を構成する一対のローラの少なくとも一方の表面層が発熱体からなっている。この発熱体の厚さを、請求項７のように１００μｍ以下とすることで、その熱容量が小さくなるので、ローラ表面層を短時間に所望温度に昇温させることができる。したがって、製造装置の立上げ時間が短縮できるだけでなく、ローラ温度の安定化が容易となる。
【００５５】
（７）請求項８、請求項９の発明による効果
請求項８の発明ではプレス機構を、互いに対向する上型と下型とで構成し、これらにより基板および粘着シートを挟圧するようにしたので、基板の変形を矯正しながら、粘着シートを強固に接着することができる。また、請求項９の発明においては、上型、下型の少なくとも一方は、表面温度が調整自在となっているので、圧着時の基板・粘着シート間の気泡発生や、粘着シートのシワを抑えることができる。
【００５６】
（８）請求項１０の発明による効果
上型、下型の少なくとも一方に、加圧空気を粘着シート表面に吹きつける加圧空気供給部を設けたので、粘着シート・基板間へのゴミや異物の侵入を防止することができるうえ、粘着シート・基板間の微小気泡や、粘着シートのシワを抑えることができる。
【００５７】
（９）請求項１１〜請求項１３の発明による効果
請求項１１〜１３の発明ではカッティング機構を、互いに対向する上型と下型で構成したので、粘着シートの打抜きを、一度の操作で行うことができる。
【００５８】
（１０）請求項１４の発明による効果
上型または下型に、粘着シートを基板と同一の大きさの円形に打ち抜くための刃物と、粘着シートを基板の中心穴と同一の大きさの円形に打ち抜くための刃物とを着脱自在に設けたので、粘着シートを所望の大きさに確実に切断でき、仕様の異なる種々の基板に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係る光ディスク製造装置の構成説明図である。
【図２】（ａ）はセパレートフィルム付き粘着シートの構成説明図、（ｂ）はセパレートフィルム分離後（剥離後）の粘着シートの断面図である。
【図３】実施例３に係る貼り合わせローラの構成を示す横断面図である。
【図４】実施例４に係る貼り合わせローラの構成を示す横断面図である。
【図５】実施例５に係るプレス機構の構成を示す断面図である。
【図６】実施例６に係るプレス機構の構成を示す断面図である。
【図７】実施例７に係るカッティング機構の構成・作用を示す断面図である。
【図８】実施例８に係るカッティング機構の構成を示す断面図である。
【図９】片面タイプの大容量光ディスクの構成を示す断面図である。
【図１０】両面タイプの大容量光ディスクの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１１〜１７ 基板
２１ 光透過性シート（光透過層）
２２ 粘着シート（セパレートフィルム分離前）
２３ 粘着シート（セパレートフィルム分離後）
２４ 高分子フィルム
２５ 光透過性粘着剤
２６ セパレートフィルム
３１ 反射層
３２ 保護層
３３ 記録層
３４ 保護層
３５ 紫外線硬化樹脂
３６ 発熱体
３７ 発熱体層
３８ 保護層
３９ 耐摩耗層
４１ 基板搬送機構
４２ ベルトコンベア
４３ ベルト走行用ローラ
５１ 分離・巻き上げ機構
５２ 繰り出し部
５３ ガイドローラ
５４ 巻き取りローラ
６１ 貼り合わせ機構（仮圧着機構）
６２ 貼り合わせローラ（仮圧着ローラ）
７１ プレス機構
７２ 型
７３ 上型
７４ 下型
７５ 上型
７６ 下型
７７ 加圧機構（加圧空気供給部）
８１ カッティング機構（打ち抜き機構）
８２ 打ち抜き型
８３ 上型（パンチ）
８４ 下型（ダイ）
８４ａ 突起
８６ 上型
８７ 下型
８８ リング状刃物
８９ リング状刃物
９１ 巻き上げ機構
９２ 粘着シート
９３ 巻き取り用リール
１０１ 大容量光ディスク（片面タイプ）
１０２ 大容量光ディスク（両面タイプ）
１０３ 光ディスク完成品
１０４ 光ディスク完成品
１１１ ストック機構
ｃ クリアランス
Claims (15)
- 高分子フィルム上に光透過性粘着剤の層と、該粘着剤層上にセパレートフィルムとを積層してなるセパレートフィルム付き原粘着シートからセパレートフィルムを分離した後、該フィルム分離後の粘着シート（以下、粘着シートと略記する）を信号ピット、記録膜などが形成されたプラスチック基板に前記粘着剤層を介して接着することにより、基板上に前記高分子フィルムを接着積層してなる光ディスクを製造する装置であって、基板搬送機構と、原粘着シートからセパレートフィルムを分離するとともに、分離されたセパレートフィルムを巻き上げるセパレートフィルム分離・巻き上げ機構と、粘着シートを基板表面に仮圧着する貼り合わせ機構と、該貼り合わせ後の粘着シートを基板に対し加圧して本圧着するプレス機構と、本圧着後の粘着シートを基板の輪郭に沿って打ち抜くカッティング機構と、該打ち抜き後の粘着シートを回収する粘着シート巻き上げ機構と、前記打ち抜きによる光ディスク完成品を回収するストック機構とを備えてなり、前記基板搬送機構は前記粘着シート巻き上げ機構と連動可能であり、しかも基板搬送機構では基板搬送速度が、粘着シート巻き上げ機構では粘着シートの巻き上げ速度がそれぞれ可変となっていることを特徴とする光ディスクの製造装置。
- 前記粘着シート巻き上げ機構は、可変トルクモータにより駆動されるものであることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの製造装置。
- 前記貼り合わせ機構は互いに対向する一対のローラを備え、これらのローラは回転により、粘着シートを走行させながらこれを基板表面に圧着させるものであることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの製造装置。
- 前記貼り合わせ機構を構成する一対のローラは、これらの間のクリアランスが調整自在であることを特徴とする請求項３に記載の光ディスクの製造装置。
- 前記貼り合わせ機構を構成する一対のローラの少なくとも一方に、発熱体が内蔵されていることを特徴とする請求項３または４に記載の光ディスクの製造装置。
- 前記貼り合わせ機構を構成する一対のローラの少なくとも一方の表面層が、発熱体からなることを特徴とする請求項３または４に記載の光ディスクの製造装置。
- 前記発熱体からなる表面層の厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の光ディスクの製造装置。
- 前記プレス機構は、互いに対向する上型と下型からなることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの製造装置。
- 前記上型、下型の少なくとも一方は、表面温度が調整自在となっていることを特徴とする請求項８に記載の光ディスクの製造装置。
- 前記上型、下型の少なくとも一方に、加圧空気を粘着シート表面に吹きつける加圧空気供給部が設けられていることを特徴とする請求項８または９に記載の光ディスクの製造装置。
- 前記カッティング機構は、互いに対向する上型と下型からなることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの製造装置。
- 前記上型、下型の一方がパンチ、他方がダイであることを特徴とする請求項１１に記載の光ディスクの製造装置。
- 前記上型と下型とによるパンチング時における、これら型間のクリアランスが６００μｍ以下であることを特徴とする請求項１２に記載の光ディスクの製造装置。
- 前記上型または下型に、粘着シートを基板と同じ大きさの円形に打ち抜くための刃物と、該粘着シートの基板中心穴に対応する部分を該基板中心穴と同じ大きさの円形に打ち抜くための刃物とを着脱自在に設けたことを特徴とする請求項１１または１２に記載の光ディスクの製造装置。
- 高分子フィルム上に光透過性粘着剤の層と、該粘着剤層上にセパレートフィルムとを積層してなるセパレートフィルム付き原粘着シートからセパレートフィルムを分離した後、該フィルム分離後の粘着シート（以下、粘着シートと略記する）を信号ピット、記録膜などが形成されたプラスチック基板に前記粘着剤層を介して接着することに より、基板上に前記高分子フィルムを接着積層してなる光ディスクの製造方法であって、
原粘着シートからセパレートフィルムを分離する分離工程と、粘着シートを、基板搬送機構によって搬送される基板表面に仮圧着する貼り合わせ工程と、該貼り合わせ後の粘着シートを基板に対し加圧して本圧着するプレス工程と、本圧着後の粘着シートを基板の輪郭に沿って打ち抜くカッティング工程と、該打ち抜き後の粘着シートを粘着シート巻き上げ機構によって回収する機構粘着シート巻き上げ工程と、前記打ち抜きによる光ディスク完成品を回収するストック工程とを備え、前記基板搬送機構と前記粘着シート巻き上げ機構とを連動させ、基板搬送速度と粘着シートの巻き上げ速度とがそれぞれ可変することを特徴とする光ディスクの製造方法。
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