JP4086406B2

JP4086406B2 - 光ディスクの貼り合わせ装置

Info

Publication number: JP4086406B2
Application number: JP05864999A
Authority: JP
Inventors: 和人中島; 浩二松永; 典秀檜垣
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: JP2000260072A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１枚に情報を記録した２枚の樹脂成形した円板やガラス基板を対向配置して、これらを紫外光硬化接着剤などで接合固着する貼り合わせタイプの光ディスクの貼り合わせ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂材にて円盤状に成形されかつ情報記録した２枚の光ディスクをそれぞれの厚み方向に貼り合わせる方法として、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す方法がよく知られている。即ち、上記光ディスクを構成する一方の第１基板２の情報記録側５１の面に、紫外光反応硬化型の接着剤４を、矢印ＰＩ方向に回転させながらノズル５にて適量塗布した後、他方の第２基板３を矢印ＰＩＩの方向に落下させ、上記塗布された接着剤４を介して第１基板２に対向させる。次に、第１基板２と第２基板３とを矢印ＰＩの方向に高速で回転させることにより、第１基板２と第２基板３の間に未硬化の接着剤４Ａを形成する。次に、第１基板２及び第２基板３の一方若しくは両方から、紫外光５４を照射することで、上記接着剤４Ａが硬化して第１基板２と第２基板３との貼り合わせが完了する。
【０００３】
上記接着剤４Ａを固化させ貼り合わせる装置は、図６に示すように、基板を位置決めする基準ピン６０を埋設した保持部材６１と、上記保持部材６１を矢印ＰＩＩＩ方向に搬送する例えばインデックス機構にてなる搬送装置６２と、紫外光発生装置６３と、上記搬送装置６２と、上記紫外光発生装置６３のオン／オフを制御する制御装置６４とを備える貼り合わせ装置にて実行される。また、その生産形態は図７に示すように、未硬化の接着剤４Ａを形成した第１基板２と第２基板３は矢印ＰＩＶ方向より基板供給装置（図示せず）により供給され、複数個からなる保持部材６１に自然状態で位置決め設置される。上記保持部材６１に設置された第１基板２と第２基板３はインデックス機構６２により矢印ＰＩＩＩ方向に順次繰り出され、紫外光５４の照射出力をそれぞれに制御した複数台の紫外光発生装置６３内を矢印ＰＶ方向に速度一定に通過する。上記紫外光発生装置６３の斜線で示された集光位置６５を通過させると、紫外線照射により接着剤４Ａが硬化して第１基板２と第２基板３とが貼り合わせられる。貼り合わされた基板は矢印ＰＶＩ方向に更に繰り出され、検査工程（図示せず）を経て上記保持部材６１から基板取り出し装置（図示せず）によって矢印ＰＶＩＩ方向に取り出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
光ディスクの内、例えば図８に示すようなＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）の片面再生二層式ディスクの光ディスクは、当該光ディスク１の厚み方向に二層に形成された記録情報６Ａ，６Ｂのそれぞれを当該光ディスク１の片面から投射するレーザー光７で正確に読みとる必要があり、レーザー光の入射及び反射を阻害することがないように、貼り合わせた第１基板２と第２基板３の傾きθ量を記録範囲全面にわたり所定規格内に確保しなければならない。尚、第１基板２における情報記録範囲には反射膜８が形成され、第２基板３における情報記録範囲には半透明膜９が形成されている。
【０００５】
しかしながら、図６で上述した未硬化の接着剤４Ａを形成した第１基板２と第２基板３を保持部材６１に自然状態で位置決め設置し、複数台の紫外光発生装置６３の紫外光照射出力や通過速度を一定条件で制御するのみでは、貼り合わせた基板の鉛直方向及び円周方向に反りが発生し、その量を記録範囲全面にわたり所定規格内に押さえることは困難である。
【０００６】
上記反りが発生する現象について図９（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。
【０００７】
第１基板２と第２基板３とが接着剤層４を介して貼り合わされ静止した状態において、未硬化の接着剤４Ａを紫外光５４の作用位置に近付けると、接着剤４Ａは順次反応硬化するが、図９（Ａ）に示すように、紫外光５４の集光位置は接着剤４Ａに対してライン状９０に作用するため、硬化する体積は、基板の面９１上において、例えば▲１▼〜▲４▼の進行の順に伴い変化する。また、図９（Ｂ）に示すように、紫外光５４による未硬化の接着剤４Ａの反応硬化時の発熱部９３と、紫外光発生装置６３の輻射熱９２により第２基板３が矢印ＰＶＩＩＩ方向に一旦膨張し、下方向に反りを発生させつつ硬化する。更に、図９（Ｃ）に示すように、冷却と共に矢印ＰＩＸ方向に収縮が進行して、最終的に上方向に不均一な反りを発生させた状態となる。即ち、紫外光５４による接着剤４Ａの硬化時にディスク１を著しく不定形に変形させることとなる。
【０００８】
図１０は上記紫外光発生装置６３の紫外線照射出力が７０％時の貼り合わせ実験におけるディスク１の変形量の結果で、横軸をディスク１の中心からの半径（ｍｍ）、縦軸をディスク１の変位量（μｍ）で示しており、著しく不定形にディスク１が変形していることが明らかである。
【０００９】
また、高温で基板を形成する射出成形過程において、金型精度や成形条件により第１基板２や第２基板３の精度が決定されるが、直径１２０ｍｍに対して厚みが０．６ｍｍと薄い為、成形時の各条件に敏感に影響を受け、成形品内部に歪みが発生し易い事は周知の事実である。更に、金型より取り出された後、大気中での自然冷却過程で表裏の温度勾配も生じるため、貼り合わせ前に既に半径方向９４及び円周方向９５共に不均一で繰り返し性の無い反りを有した形状となっている。
【００１０】
また、上記の図８で述べたように、第１基板２における情報記録範囲には反射膜８が形成され、第２基板３における情報記録範囲には半透明膜９が形成されるが、膜付けによる表面層の歪みにより反りが発生することも周知の事実である。
【００１１】
即ち、前述のような内部歪みと不均一な反りを有した２枚の基板を、熱変形と硬化収縮を伴う紫外光にて貼り合わせる事から、硬化接合での基板の反り量を記録範囲全面にわたりねらい通りに確保し、長時間維持する事が非常に困難とされた。
【００１２】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、２枚の基板を接着剤によって貼り合わせてなる光ディスクにおいて、硬化接合での基板の反り量を記録範囲全面にわたり規格内に確保することが可能な光ディスクの貼り合わせ装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１９】
本発明の第１態様によれば、紫外光反応硬化接着剤を介して厚み方向に重ねた円板状の第１基板及び第２基板に、紫外光集光位置で紫外光を照射して上記接着剤を固化させ光ディスクを形成する光ディスクの貼り合わせ装置であって、
上記第１基板と、上記第１基板の上記接着剤を介して上記第２基板を保持する保持装置と、
上記保持装置の上方に配置された押圧プレートと、上記押圧プレートを保持する保持部材と、上記保持部材を開閉駆動する開閉駆動部材と、上記開閉駆動部材の開閉駆動力を発生させる開閉駆動発生部材とを備え、上記押圧プレートを上記第２基板に向けて移動させて上記第２基板の押圧又は位置決めを行う押圧位置決め装置と、
上記紫外光集光位置に上記紫外光を照射する紫外光発生装置と、
上記保持装置に保持された上記第１基板の中心から上記保持装置外の所定の位置までを半径とした円弧軌跡の周方向に沿って上記保持装置を回転移動させて、上記紫外光発生装置の上記紫外光の照射側の下面を上記ディスクが通過するようにする回転装置と、
上記保持装置を上下動させることで上記紫外光発生装置と上記ディスクとの上下方向の距離を変化させる昇降装置と、
上記回転装置及び上記昇降装置に接続され、上記ディスクが上記紫外光集光位置を通過するように上記回転装置及び上記昇降装置を制御するとともに、上記ディスクが上記紫外光集光位置に到達する速度を、上記紫外光が上記ディスクに照射されかつ上記紫外光集光位置よりも上記紫外光の照度が低い所定の位置で減速するように上記回転装置及び上記昇降装置を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする光ディスクの貼り合わせ装置を提供する。
【００２０】
本発明の第２態様によれば、上記保持装置は、一端部で上記ディスクを保持し、他端部が上記回転装置と接続されたアームを有し、
上記回転装置は、上記アームを回転移動させて上記ディスクが上記紫外光発生装置の上記紫外光の照射側の下面を通過するようにし、
上記昇降装置は、上記アームを上下動させることで上記紫外光発生装置と上記ディスクとの上下方向の距離を変化させることを特徴とする第１態様に記載の光ディスクの貼り合わせ装置を提供する。
本発明の第３態様によれば、上記制御装置は、上記ディスクが上記紫外光集光位置を通過したのちの上記紫外光集光位置から回避する速度を、上記紫外光が上記ディスクに照射されかつ上記紫外光集光位置よりも上記紫外光の照度が低い所定の位置で加速するように、上記回転装置及び上記昇降装置を制御することを特徴とする第１又は２態様に記載の光ディスクの貼り合わせ装置を提供する。
【００２１】
本発明の第４態様によれば、上記制御装置は、上記紫外光集光位置の中心部分で上記ディスクを上記紫外光の照射側に上昇させる一方、上記紫外光集光位置の中心部分に到達するまでの領域である紫外光集光位置到達軌跡と到達後の領域である紫外光集光位置回避軌跡では上記ディスクを上記紫外光の照射側から離れるように下降させるように、上記回転装置及び上記昇降装置を制御する第１〜３態様のいずれか１つに記載の光デイスクの貼り合わせ装置を提供する。
【００２２】
本発明の第４態様によれば、上記保持装置は、吸着面の中心部分が上向きに凸の円錐面である吸着プレートを備え、当該吸着プレートの吸着面で上記第１基板を吸着保持し、
上記回転装置は、上記押圧プレートの押圧面の中心部分が上記凸の円錐面に対応して下向きに凹の円錐面で構成され、上記吸着面で吸着保持された上記第１基板に向けて上記押圧プレートを移動することにより、上記押圧面で上記第２基板の押圧又は位置決めを行うことを特徴とする第１〜４態様のいずれか１つに記載の光ディスクの貼り合わせ装置を提供する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
本発明の実施形態における光ディスクの貼り合わせ方法、及び該貼り合わせ方法を実行する光ディスク貼り合わせ装置について図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。
【００２５】
図１に示す本発明の一実施形態にかかる光ディスクの貼り合わせ装置は、基本的に上述した従来の光ディスクの貼り合わせ装置と同様に、紫外光反応硬化接着剤４を介して厚み方向に重ねた円板状の第１基板２及び第２基板３に、紫外光５４を接着剤４に照射して接着剤４を固化させてディスク１を形成する装置である。上記実施形態にかかる上記光ディスクの貼り合わせ装置は、大別して、ディスク１の一部を構成する第１基板２を保持する保持装置１０と、ディスク１の残りの一部を構成する第２基板３を第１基板２に対して所定の押圧位置に位置決め保持する押圧位置決め装置１１と、上記ディスク１の回転装置１２と、上記保持装置１０の昇降装置１３と、上記ディスク１に対して紫外光を照射する紫外光照射装置１４と、上記各装置の動作を制御する制御装置１５とを備える。尚、このディスク１は、一例として、上述のように、第１基板２における情報記録範囲には反射膜が形成され、第２基板３における情報記録範囲には半透明層が形成されている。即ち、上記ディスク１は第２基板３側より接着剤４に紫外光５４を受けるものである。
【００２６】
上記保持装置１０は、本実施形態では吸着動作により上記第１基板２の下面（裏面）２Ａを吸着して上記第１基板２を保持し、かつ、上記第１基板２の裏面２Ａより強制的に吸着することにより、上記第１基板２の成形や膜付けで生じた歪みを矯正して上記第１基板２の上面すなわち接着面を高精度に平坦に維持する装置である。この保持装置１０は、上記第１基板２を吸着保持するための後述の吸着プレート２０と、該吸着プレート２０を支持するアーム２２と、該アーム２２に接続され上記吸着動作を行わせる吸引装置１００とを備える。尚、本実施形態では、上記吸引装置１００として、真空ポンプ２３と制御用開閉弁２４を使用しており、その真空圧力は一例として約−１５０ｍｍＨｇである。なお、上記保持装置１０は、後述するように、回転装置１２の主軸４７を中心として公転する。
【００２７】
上記吸着プレート２０は、第１基板２の直径寸法にほぼ等しい外径寸法を有する円形板であって、下方の裏面に円形の彫り込みの空気室２５が設けられ、上記空気室２５内に上記吸着動作により空気が通過可能なように、半径方向と円周方向にほぼ一定距離で複数の小径穴から成る通気孔２６を設けている。また、その中心部には凸設した基準ピン２１を有する。第１基板２及び第２基板３の中心部には一例として直径１５．０８ｍｍの貫通穴がそれぞれ形成されており、上記基準ピン２１は上記貫通穴にそれぞれ嵌合され且つ貫通し、第１基板２及び第２基板３の吸着プレート２０に対する位置決めを行う。第１基板２が吸着プレート２０上に載置されて、上記吸引装置１００の真空ポンプ２３を駆動して制御用開閉弁２４を開くことによる上記吸着プレート２０の上記吸着動作により、第１基板２を吸着プレート２０に吸着保持するようにしている。第１基板２を吸着保持する吸着プレート２０の吸着面２７は高精度（例えば１／２００［ｍｍ］＝８μｍ程度の精度）に平面加工が施され、その吸着面２７の素材は蓄熱対策のため放熱性に優れたアルミ合金を一例として用いている。
【００２８】
上記吸着プレート２０の裏面にシール材２８を塗布した後、アーム２２に上記吸着プレート２０を固着すると、上記吸着プレート２０の上記円形の彫り込みは上記空気室２５として機能する。また、アーム２２には、一端（上端）が上記空気室２５に開口し他端（下端）が第１チューブ２９に連結される空気通路３０を設けている。上記空気通路３０の上記他端に連結された上記第１チューブ２９は、後述の回転装置１２の回転用部材１２Ａに連結されて該回転用部材１２Ａの空気通路５８を経由した後、更に、第２チューブ３１に連結した真空経路から、真空圧力計が付属した上記制御用開閉弁２４を経由して上記真空ポンプ２３に連結される。よって、上記空気室２５内は上記吸引装置１００によって負圧に設定される。また、上記空気室２５は、吸着プレート２０に備わるすべての通気孔２６における空気体積の例えば５〜８倍の容積とすることにより、上記真空ポンプ２３の脈動の影響なく、すべての通気孔２６において均一な吸着圧力で第１基板２を吸着することができる。尚、上記アーム２２は、その基端が、後述する回転装置１２の回転用部材１２Ａの主軸４７の上端部に挿通されて固着され、主軸４７と一体的に回転可能となっている。
【００２９】
上記押圧位置決め装置１１は、本実施形態では押圧動作により、第２基板３の成形や膜付けで生じた歪みを、第２基板３の上面３２側より、押圧矯正し又は押圧矯正しつつ位置決めし、第１基板２の接着面と第２基板３の接着面の隙間を例えば６０μｍ前後に維持する装置である。上記押圧位置決め装置１１は、押圧プレート３３と、該押圧プレート３３を保持する保持部材３４と、該保持部材３４を開閉駆動する開閉駆動部材３５と、その開閉駆動力を発生させる開閉動力発生部材３６とを備える。尚、本実施形態では、上記開閉動力発生部材３６としてエアー圧力にて作動する制御用開閉弁付きロータリアクチュエータを使用している。そのエアー圧力は一例として約４ｋｇ／ｍｍ²である。
【００３０】
上記押圧プレート３３は、第２基板３の直径寸法よりも例えば約２０ｍｍ大きい外径寸法で、その中心部には上記吸着プレート２０の中心部に設けた基準ピン２１の逃げ穴３７を有している。また、上記押圧プレート３３は、紫外光５４による劣化防止と拡散防止と紫外光５４を高率で透過させる目的で、表裏に平面加工を施し高精度に研磨した石英ガラス材で構成し、後述の保持部材３４に固着される。
【００３１】
上記保持部材３４の素材は、軽量化と蓄熱対策のため放熱性に優れたアルミ合金を一例として用い、且つ、紫外光透過のため、上記押圧プレート３３を保持する上記保持部材３４の固着部３８の内径寸法よりも例えば約１０ｍｍ小さい内径寸法の貫通穴又は透過部３４ａ（図２参照）を備えている。また、上記保持部材３４の固着部３８の押圧プレート３３と接触する面は高精度に平面加工が施されている。上記保持部材３４の端部には、後述のシャフト４１が挿通する貫通穴３９が設けられ、上記吸着プレート２０の中心を起点として上記保持部材３４が回転開閉可能な位置に配置した後述の開閉駆動部材３５に上記保持部材３４の端部が連結されている。
【００３２】
上記開閉駆動部材３５は、上記保持装置１０のアーム２２と締結固着され、ベアリング（図示せず）を内蔵したべース４０とシャフト４１と該シャフト４１の一端に締結したプーリー４２とタイミングベルト４３とより構成する。
【００３３】
上記開閉動力発生部材３６のロータリアクチュエーターの端部にはプーリー４４が固定され、該プーリー４４は上記タイミングベルト４３により上記プーリー４２に連結される。上記開閉動力発生部材３６を作動させると、プーリー４４が正逆回転するとともにタイミングベルト４３により上記プーリー４２も正逆回転し、上記押圧プレート３３を固着した保持部材３４が、図２に示すように、シャフト４１の中心軸回りに矢印Ｉ方向に正逆回転しながら上記保持装置１０に対して開閉する。
【００３４】
紫外光集光位置の中心と一致させる必要があるため、上記回転装置１２は、その回転用部材１２Ａの回転中心から上記保持装置１０の中心すなわち上記保持装置１０の吸着プレート２０の吸着面２７の中心（実際には基準ピン２１の中心軸）までの距離を最大半径Ｒ（図１参照）とし、上記保持装置１０と上記押圧位置決め装置１１により矯正されつつ保持されたディスク１の中心が上記最大半径Ｒの円周の周方向ＩＩＩ沿いに円軌跡、少なくとも円弧軌跡に沿って、移動するように、上記矯正されつつ保持されたディスク１を連続又は間欠に回転移動して後述の紫外光発生装置１４の下面を通過させる装置であり、上記回転用部材１２Ａと保持部材１２Ｂとより構成する。
【００３５】
上記回転用部材１２Ａの主軸４７は異径（上端部の外周部の一部を切り欠いて平坦な部分を形成して、該平坦な部分が存在することにより上記アーム２２と一体的に回転するような形状、すなわち、上記アーム２２は、その基端が、後述する回転装置１２の回転用部材１２Ａの主軸４７の上端部に挿通されて固着され、主軸４７と一体的に回転可能となるような形状）であり、ローラーベアリング４８を内蔵した上記保持部材１２Ｂのホルダー４９に回転可能に、かつローラーベアリング４８を挟む上下一対のスラストベアリング５０と下側のスラストベアリング５０の下端側に配置されたナット５２で支持されている。よって、ホルダー４９は、上記保持装置１０が上記ディスク１の回転方向沿いに平行に動作するように作用する。また、主軸４７の下部にはプーリー５３が軸方向には摺動可能にかつ相対的回転不可に嵌合され、モータ５５に連結されたプーリー５６と主軸４７のプーリー５３との間にタイミングベルト５７が掛け回されている。よって、主軸４７は、モータ５５の回転駆動によりプーリー５６とタイミングベルト５７とプーリー５３とを介して回転可能となる。尚、プーリー５３とプーリー５６の回転比は１／４〜１／６としている。また、主軸４７には、一端が上記第１チューブ２９に他端が第２チューブ３１に連結する上記空気通路５８を延在方向に沿って形成しており、主軸４７の回転により上記第２チューブ３１がねじれないよう回転式チューブフィット５９を用いている。
【００３６】
上記昇降装置１３は、上記保持装置１０と上記押圧位置決め装置１１により矯正されつつ保持されたディスク１を上記回転装置１２にて上記周方向ＩＩＩに連続又は間欠に回転移動して、後述の紫外光発生装置１４の下面を通過させる過程において上記紫外光発生装置１４までの上下方向の距離を変化させる装置で、取付部材１３Ａと昇降動力発生部材１３Ｂとより構成する。
【００３７】
上記取付部材１３Ａは、ベアリング（図示せず）内蔵のスライダ７０と、機器を配置したベース７１と、上記スライダ７０とべース７１を連結するガイドレール７２とより構成され、スライダ７０を上下に軽快に移動可能としている。また、スライダ７０は矢印ＩＩの真直方向下面から昇降動力発生部材１３Ｂと連結される。尚、本実施形態では、上記昇降動力発生部材１３Ｂとして、エアー圧力にて作動するエアーシリンダー４５と制御用開閉弁４６を使用している。そのエアー圧力は一例として約４ｋｇ／ｍｍ²である。
【００３８】
上記回転装置１２のホルダー４９は昇降装置１３のスライダ７０に固着される。この結果、上記エアーシリンダー４５の駆動により、スライダ７０を上下に移動させると、スライダ７０に連結された上記回転装置１２のホルダー４９も上下方向に昇降移動する。よって、回転装置１２の回転動作と昇降装置１３の上下動作により、上記保持装置１０と押圧位置決め装置１１は、図３において矢印ＩＩＩ方向の回転移動と矢印ＩＶ方向の昇降移動が可能となる。
【００３９】
また、上記ホルダー４９の昇降移動によりプーリー５３の位置変化を防止するため、プーリーガイド７３が上記ベース７１に締結されている。よって、上記ホルダー４９が昇降移動しても、プーリーガイド７３により、上記ホルダー４９に連結されたプーリー５３が上記ホルダー４９とともに昇降するのを規制されるが、回転運動はプーリー５３からホルダー４９に伝達できるようにしている。
【００４０】
上記紫外光発生装置１４は、一定の波長を有する紫外光を安定に効率よく発生させて上記接着剤４を硬化させる装置であり、電源部７４と発光ランプ７５と反射板７６と筐体７７とより構成されている。筐体７７内には、冷却用エアーの吸気口７８と排気口７９を設けて、輻射熱による蓄熱を押さえている。上記ディスク１は、上記したように上記回転装置１２の主軸４７の中心から上記保持装置１０の吸着プレート２０の吸着面２７の中心を最大半径Ｒとして回転移動するので、上記発光ランプ７５の長手方向照度のばらつきを考慮して、発光ランプ７５の中心を上記保持装置１０の中心にほぼ一致させるように配置している。このことを図示するため、図３の参照番号７５Ｆは、上記保持装置１０の吸着プレート２０上における、上記発光ランプ７５を投影した領域を示している。
【００４１】
上記制御装置１５は、上記保持装置１０の吸着のオン及びオフ及び吸着力と、押圧位置決め装置１１の開閉のオン及びオフ及び開閉圧力と、回転装置１２の回転のオン及びオフ及び回転速度と、昇降装置１３の昇降のオン及びオフ及び昇降速度と、紫外光発生装置１４の発光のオン及びオフを制御する装置であり、第１基板２の吸引力の大きさと吸引維持時間、第２基板３の押圧力の大きさと押圧維持時間及び紫外光５４の集光位置への到達・回避軌跡や到達・回避速度についても比較的自由に設定できるようにしている。それぞれの動作の制御については後述する。
【００４２】
上記本実施形態の貼り合わせ方法及び装置を用いたディスク１の生産形態を図３に示す。未硬化の接着剤４Ａを間に形成した第１基板２と第２基板３とより構成されるディスク１は、矢印Ｉ方向より基板供給装置（図に示さず）により、上記保持装置１０の吸着プレート２０上に基準ピン２１で位置決められ載置される。載置されると同時に真空ポンプ２３が上記制御装置１５によりオン制御されて駆動され（言い換えれば、上記基板供給装置の真空オフ信号を受け取ると同時に真空ポンプ２３がオン制御されて駆動され）、第１基板２を矢印ＩＩ方向へ吸着する。さらに、開閉動力発生部材３６がオン制御されて駆動され、第２基板３の上面から押圧プレート３３により、ディスク１が押圧され、又はディスク１の第１基板２と第２基板３との厚み方向の隙間寸法が一定になるように押圧位置決めされる。すなわち、場合により、押圧のみの動作を行う場合（たとえぱ、膜厚が規定されて隙間寸法を一定にする場合）と、押圧位置決め動作を行う場合とがある。開閉動力発生部材３６がオン制御されたことに基づき上記制御装置１５により、ディスク１の載置の進行と同時に回転装置１２のモータ５５がオンされて駆動されると、回転装置１２の回転用部材１２Ａが上記保持部材１２Ｂにより保持されつつ主軸４７の中心軸回りに回転して上記保持装置１０の吸着プレート２０とともに上記押圧位置決め装置１１の押圧プレート３３も回転して、吸着プレート２０と押圧プレート３３との間に保持されたディスク１の中心が上記最大半径Ｒの円周沿いに矢印ＩＩＩ方向に比較的高速に速度制御（例：５００ｍｍ／ｓｅｃ）されつつ回転移動する。この回転移動により、ディスク１の中心が紫外光発生装置１４の上記発光ランプ７５の照射領域に近づく。紫外光発生装置１４の紫外光５４の集光位置を最大照度（例：６００ｍＷ）とすると、この最大照度の少なくとも１／４〜１／５の照度分布位置（図３の▲１▼の状態）直前から上記モータ５５を上記制御装置１５により減速制御（例：１００ｍｍ／ｓｅｃ）して、紫外光５４が上記保持部材３４の貫通穴又は透過部３４ａを透過してディスク１の第２基板３を通して接着剤４Ａを照射して、紫外光５４による接着剤４Ａの硬化を開始する。
【００４３】
ここで、上記減速制御とほぼ同じタイミングで、上記制御装置１５により昇降装置１３のエアーシリンダー４５をオン制御して上昇駆動すると、スライダ７０とともに上記回転装置１２のホルダー４９が上昇し、ホルダー４９に連結された主軸４７、主軸４７に連結されたアーム２２が上昇する。よって、アーム２２を介して吸着プレート２０と押圧プレート３３との間に保持されたディスク１は、紫外光発生装置１４の紫外光５４の集光位置（図３の▲２▼の状態）に向けて図３の矢印ＩＶ方向に上昇しながら紫外光５４を浴びることとなる。そして、上記制御装置１５により上記モータ５５を制御することにより、集光位置（図３の▲２▼の状態）でのディスク１の移動速度を制御（例：１００〜２００ｍｍ／ｓｅｃ）しつつディスク１が集光位置（図３の▲２▼の状態）を通過させる。ディスク１が集光位置（図３の▲２▼の状態）を通過したことを上記モータ５５の回転信号などから上記制御装置１５が検出すると、上記制御装置１５により上記昇降装置１３のエアーシリンダー４５をオフ制御して下降駆動させたのち停止させると、ディスク１は紫外光５４の集光位置を最大照度（例：６００ｍＷ）とすると、この最大照度の少なくとも１／４〜１／５の照度分布位置（図３の▲３▼の状態）に向け矢印Ｖ方向にディスク１が下降しながら紫外光５４を浴びることとなるので、紫外光５４が第２基板３と接着剤４Ａに緩やかに作用しながら接着剤４Ａを硬化して第１基板２と第２基板３とが貼り合わせられる。上記制御装置１５により上記モータ５５が駆動制御されて、貼り合わされたディスク１は矢印ＩＩＩ方向に比較的高速に（例：５００ｍｍ／ｓｅｃ以上）速度制御され、更に上記制御装置１５により開閉動力発生部材３６がオフ制御されると押圧プレート３３を開いて第２基板３の上面を解放する。また、同時に上記制御装置１５により真空ポンプ２３がオフ制御されて駆動停止されて第１基板２の吸着を解放する。更に、上記制御装置１５により、上記モータ５５を駆動してディスク１を回転移動して検査工程（図に示さず）を経て、保持装置１０の吸着プレート２０から取り出し装置（図に示さず）によって矢印ＶＩ方向に取り出される。尚、紫外光発生装置１４は照度の安定まで数十秒を要するため、通常は、上記制御装置１５により、紫外光発生装置１４の自動運転起動と同時にオン制御されて駆動されるが、ディスク１が矢印Ｉ方向より一定時間供給されない（例：２０ｓｅｃ）と、上記制御装置１５によりオフ制御されて駆動停止されるような省エネルギー対策を行っている。
【００４４】
上記したように、本発明の上記実施形態にかかる光ディスクの貼り合わせ方法によれば、基本的に上述した従来の光ディスクの貼り合わせ方法と同様に、紫外光反応硬化接着剤４を介して厚み方向に重ねた円板状の第１基板２及び第２基板３に、紫外光５４を照射して固化させディスク１を形成する方法であるが、上記実施形態では、上記第１基板２と未硬化の接着剤４Ａを介して第２基板３とを有するディスク１を保持装置１０に保持して吸着力を作用させず（一旦保持のため吸着したのちに、真空吸着力の過上昇による通気孔（吸着用吸引穴）の局部変形を防止するために吸着力を作用させず）に、ディスク１とともに保持装置１０が紫外光集光位置を通過する円軌跡、少なくとも円弧軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外光５４の集光位置に近づき該集光位置を通過するように回転装置１２と昇降装置１３とによりディスク１の移動速度と高さ位置とを制御することにより、上記紫外光５４の照度を緩やかに未硬化の接着剤４Ａに作用させることができ、接着剤４Ａの硬化収縮による基板２，３の歪みと輻射熱の影響を減らして基板２，３を貼り合わせることができる。
【００４５】
また、上記実施形態によれば、第１基板２と接着剤４Ａを介して第２基板３とを有するディスク１を保持装置１０で保持し、吸着力を作用させず（一旦保持のため吸着したのちに、真空吸着力の過上昇による通気孔（吸着用吸引穴）の局部変形を防止するために吸着力を作用させず）に、押圧位置決め装置１１で第２基板３を押圧しつつ基板２，３間を位置決めし、回転装置１２と昇降装置１３とによりディスクの移動速度及び高さ位置を制御しつつ、円軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外光５４の集光位置に近づき該集光位置を通過するように制御することにより、第２基板３の基板形状の改善（例えば、円周方向や半径方向の成形そりを矯正するような改善）と、基板２，３間での接着剤４Ａの厚みを所定値に確保しつつ、上記紫外光５４の照度を緩やかに接着剤４に作用させることができ、硬化収縮による基板２，３の歪みと輻射熱の影響を減らして基板２，３貼り合わせることができる。
【００４６】
また、上記実施形態は、上記第１基板２及び接着剤４Ａを介して第２基板３を有するディスク１を保持装置１０に保持し、上記第１基板２の裏面２Ａを吸引により吸着し、回転装置１２と昇降装置１３とによりディスクの移動速度及び高さ位置を制御しつつ、円軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外光５４の集光位置に近づき該集光位置を通過するように制御することにより、第１基板２の形状改善と（例えば、円周方向や半径方向の成形そりを矯正するような改善）、上記紫外光５４の照度を緩やかに接着剤４に作用させることにより、硬化収縮による基板２，３の歪みと輻射熱の影響を減らして基板２，３を貼り合わせることができる。
【００４７】
また、上記実施形態は、上記第１基板２及び接着剤４Ａを介して第２基板３を有するディスク１を保持装置１０に保持し、上記第１基板２の裏面２Ａを吸引により吸着し、更に押圧位置決め装置１１で第２基板３を押圧しつつ基板２，３間を位置決めし、回転装置１２と昇降装置１３とによりディスクの移動速度及び高さ位置を制御しつつ、円軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外光５４の集光位置に近づき該集光位置を通過するよう制御することにより、第１基板２及び第２基板３の形状改善（例えば、円周方向や半径方向の成形そりを矯正するような改善）と、基板２，３間の接着剤４Ａの厚みを所定値に確保しつつ、上記紫外光５４の照度を緩やかに接着剤４に作用させることにより、硬化収縮による基板の歪みと輻射熱の影響を減らして基板２，３を貼り合わせることができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、上記第１基板２と接着剤４Ａを介して第２基板３とを有するデイスク１を保持装置１０に保持し、上記第１基板２の裏面２Ａを吸引により吸着し、更に押圧位置決め装置１１で第２基板３を押圧しつつ基板２，３間を位置決めする上記実施形態にかかる方法において、図４（ここでは簡略化のため通気孔、空気室等詳細は図示せず。）に示すように、吸着形状即ち基板を吸着する吸着プレート２０の吸着面２７と基板を押圧する押圧プレート３３を、それぞれ、硬化後の反り量を見込んだ形状とし、回転装置１２と昇降装置１３をディスクの移動速度及び高さ位置を制御しつつ、円軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外光５４の集光位置に近づき該集光位置を通過するように制御することにより、第１基板２と第２基板３の形状改善（例えば、円周方向や半径方向の成形そりを矯正するような改善や、形状を意図的に変えて矯正する改善）と、上記紫外光５４の照度を緩やかに接着剤４に作用させることにより、硬化収縮による基板２，３の歪みと輻射熱の影響を減らして基板２，３を貼り合わせることができる。上記吸着プレート２０の吸着面２７と押圧プレート３３を硬化後の反り量を見込んだ形状とするとは、例えば、図４に示すように、上記吸着プレート２０の吸着面２７は中心部分が上向きに凸の円錐面とし、上記押圧プレート３３の下面がこの円錐面に対応して中心部分が下向きに凹の円錐面とする。
【００４９】
なお、上記保持装置１０を２対用意して、回転装置を中心として対向配置するようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の光ディスクの貼り合わせ方法によれば、接着剤を介して重ね合わせて光ディスクを構成する２枚の基板を、両面より矯正・位置決めして、紫外光の照度を緩やかに接着剤に作用させるように２枚の基板の位置と移動速度を制御できるようにしている。このように構成、動作することで上記２枚の基板の成形や膜付けで生じた歪みを矯正でき、基板間の流動する接着剤の厚みも安定に確保でき、また、紫外光の照度を緩やかに接着剤に作用させ急激な硬化収縮による基板の歪みと、輻射熱の影響を減らして貼り合わせる事ができる。よって、基板の製造精度に左右されることなく、ディスクの反り量を記録範囲全面にわたり高精度に確保することができる。
【００５１】
また、本発明の光ディスクの貼り合わせ装置によれば、保持装置、押圧位置決め装置、回転装置、昇降装置、紫外光発生装置とこれらを制御する制御装置を備えて、接着剤を介して重ね合わせて光ディスクを構成する２枚の基板を、両面より矯正・位置決めして、紫外光の照度を緩やかに接着剤に作用させるように２枚の基板の位置と移動速度を制御できるようにしている。このように構成、動作することで上記２枚の基板の成形や膜付けで生じた歪みを矯正でき基板間の流動する接着剤の厚みも安定に確保でき、また、紫外光の照度を緩やかに接着剤に作用させ急激な硬化収縮による基板の歪みと、輻射熱の影響を減らして貼り合わせる事ができる。よって、基板の製造精度に左右されることなく、ディスクの反り量を記録範囲全面にわたり高精度に確保することができる。
【００５２】
より具体的には、本発明の上記態様にかかる光ディスクの貼り合わせ方法及び装置によれば、紫外光反応硬化接着剤を介して厚み方向に重ねた円板状の第１基板及び第２基板に、紫外光を照射して固化させディスクを形成する方法及び装置において、上記第１基板と未硬化の接着剤を介して第２基板とを有するディスクを保持して吸着力を作用させず（一旦保持のため吸着したのちに、真空吸着力の過上昇による通気孔（吸着用吸引穴）の局部変形を防止するために吸着力を作用させず）に、ディスクが紫外光集光位置を通過する円軌跡、少なくとも、円弧軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外光の集光位置に近づき該集光位置を通過するようにディスクの移動速度及び高さ位置を制御することにより、上記紫外光の照度を緩やかに未硬化の接着剤に作用させることができ、接着剤の硬化収縮による基板の歪みと輻射熱の影響を減らして基板を貼り合わせることができる。
【００５３】
また、上記別の形態によれば、第１基板と接着剤を介して第２基板とを有するディスクを保持し、吸着力を作用させず（一旦保持のため吸着したのちに、真空吸着力の過上昇による通気孔（吸着用吸引穴）の局部変形を防止するために吸着力を作用させず）に、第２基板を押圧しつつ基板間を位置決めし、ディスクの移動速度及び高さ位置を制御しつつ円弧軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外光の集光位置に近づき該集光位置を通過するように制御することにより、第２基板の基板形状の改善（例えば、円周方向や半径方向の成形そりを矯正するような改善）と、基板間での接着剤の厚みを所定値に確保しつつ、上記紫外光の照度を緩やかに接着剤に作用させることができ、硬化収縮による基板の歪みと輻射熱の影響を減らして基板貼り合わせることができる。
【００５４】
また、上記さらに別の形態によれば、上記第１基板及び接着剤を介して第２基板を有するディスクを保持し、上記第１基板の裏面を吸引により吸着し、ディスクの移動速度及び高さ位置を制御しつつ、円弧軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外光の集光位置に近づき該集光位置を通過するように制御することにより、第１基板の形状改善（例えば、円周方向や半径方向の成形そりを矯正するような改善）と、上記紫外光の照度を緩やかに接着剤に作用させることにより、硬化収縮による基板の歪みと輻射熱の影響を減らして基板を貼り合わせることができる。
【００５５】
また、上記別の形態によれば、上記第１基板及び接着剤を介して第２基板を有するディスクを保持し、上記第１基板の裏面を吸引により吸着し、更に第２基板を押圧しつつ基板間を位置決めし、ディスクの移動速度及び高さ位置を制御しつつ、円弧軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外光の集光位置に近づき該集光位置を通過するよう制御することにより、第１基板及び第２基板の形状改善（例えば、円周方向や半径方向の成形そりを矯正するような改善）と、基板間の接着剤の厚みを所定値に確保しつつ、上記紫外光の照度を緩やかに接着剤に作用させることにより、硬化収縮による基板の歪みと輻射熱の影響を減らして基板を貼り合わせることができる。
【００５６】
また、上記別の形態によれば、上記第１基板と接着剤を介して第２基板とを有するデイスクを保持し、上記第１基板の裏面を吸引により吸着し、更に第２基板を押圧しつつ基板間を位置決めする方法及び装置において、基板を吸着する吸着面と基板を押圧する押圧面とをそれぞれ硬化後の反り量を見込んだ形状とし、ディスクの移動速度及び高さ位置を制御しつつ、円弧軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外光の集光位置に近づき該集光位置を通過するように制御することにより、第１基板と第２基板の形状改善（例えば、円周方向や半径方向の成形そりを矯正するような改善や、形状を意図的に変えて矯正する改善）と、上記紫外光の照度を緩やかに接着剤に作用させることにより、硬化収縮による基板の歪みと輻射熱の影響を減らして基板を貼り合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の光ディスク貼り合わせ装置の構成を示す一部断面図である。
【図２】図１に示す光ディスク貼り合わせ装置の一部の構成及びその動作を詳細に説明するための一部断面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の上記実施形態の光ディスク貼り合わせ方法の概念を説明するための図側面図及び平面図である。
【図４】図３に示す光ディスク貼り合わせ方法の一部について本発明の他の実施形態を説明するための図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、それぞれ、従来の光ディスクの製造工程を説明するための斜視図である。
【図６】従来の光ディスクの貼り合わせ装置の構成を示す図である。
【図７】従来の光ディスク貼り合わせ方法の概念を説明するための図である。
【図８】光ディスクの品質の要点を説明するための図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ紫外光を用いた光ディスク貼り合わせにおける課題を説明するための図である。
【図１０】従来の光ディスク貼り合わせ方法及び装置におけるディスクの反り量を示すグラフである。
【符号の説明】
１…ディスク、２…第１基板、３…第２基板、４…接着剤、１０…保持装置、１１…押圧位置決め装置、１２…回転装置、１２Ａ…回転用部材、１２Ｂ…保持部材、１３…昇降装置、１３Ａ…取付部材、１３Ｂ…昇降動力発生部材、１４…紫外光発生装置、１５…制御装置、２０…吸着プレート、２１…基準ピン、２２…アーム、２３…真空ポンプ、３３…押圧プレート、３６…開閉動力発生部材、４０…ベース、４１…シャフト、４７…主軸、５４…紫外光、５５…モータ、５７…タイミングベルト、７０…スライダ、７１…ベース、７５…発光ランプ、７６…反射板、９２…輻射熱、１００…吸引装置。

Claims

紫外光反応硬化接着剤を介して厚み方向に重ねた円板状の第１基板及び第２基板に、紫外光集光位置で紫外光を照射して上記接着剤を固化させ光ディスクを形成する光ディスクの貼り合わせ装置であって、
上記第１基板と、上記第１基板の上記接着剤を介して上記第２基板を保持する保持装置と、
上記保持装置の上方に配置された押圧プレートと、上記押圧プレートを保持する保持部材と、上記保持部材を開閉駆動する開閉駆動部材と、上記開閉駆動部材の開閉駆動力を発生させる開閉駆動発生部材とを備え、上記押圧プレートを上記第２基板に向けて移動させて上記第２基板の押圧又は位置決めを行う押圧位置決め装置と、
上記紫外光集光位置に上記紫外光を照射する紫外光発生装置と、
上記保持装置に保持された上記第１基板の中心から上記保持装置外の所定の位置までを半径とした円弧軌跡の周方向に沿って上記保持装置を回転移動させて、上記紫外光発生装置の上記紫外光の照射側の下面を上記ディスクが通過するようにする回転装置と、
上記保持装置を上下動させることで上記紫外光発生装置と上記ディスクとの上下方向の距離を変化させる昇降装置と、
上記回転装置及び上記昇降装置に接続され、上記ディスクが上記紫外光集光位置を通過するように上記回転装置及び上記昇降装置を制御するとともに、上記ディスクが上記紫外光集光位置に到達する速度を、上記紫外光が上記ディスクに照射されかつ上記紫外光集光位置よりも上記紫外光の照度が低い所定の位置で減速するように上記回転装置及び上記昇降装置を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする光ディスクの貼り合わせ装置。
上記保持装置は、一端部で上記ディスクを保持し、他端部が上記回転装置と接続されたアームを有し、
上記回転装置は、上記アームを回転移動させて上記ディスクが上記紫外光発生装置の上記紫外光の照射側の下面を通過するようにし、
上記昇降装置は、上記アームを上下動させることで上記紫外光発生装置と上記ディスクとの上下方向の距離を変化させる
ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの貼り合わせ装置。
上記制御装置は、上記ディスクが上記紫外光集光位置を通過したのちの上記紫外光集光位置から回避する速度を、上記紫外光が上記ディスクに照射されかつ上記紫外光集光位置よりも上記紫外光の照度が低い所定の位置で加速するように、上記回転装置及び上記昇降装置を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスクの貼り合わせ装置。
上記制御装置は、上記紫外光集光位置の中心部分で上記ディスクを上記紫外光の照射側に上昇させる一方、上記紫外光集光位置の中心部分に到達するまでの領域である紫外光集光位置到達軌跡と到達後の領域である紫外光集光位置回避軌跡では上記ディスクを上記紫外光の照射側から離れるように下降させるように、上記回転装置及び上記昇降装置を制御する請求項１〜３のいずれか１つに記載の光デイスクの貼り合わせ装置。
上記保持装置は、吸着面の中心部分が上向きに凸の円錐面である吸着プレートを備え、当該吸着プレートの吸着面で上記第１基板を吸着保持し、
上記回転装置は、上記押圧プレートの押圧面の中心部分が上記凸の円錐面に対応して下向きに凹の円錐面で構成され、上記吸着面で吸着保持された上記第１基板に向けて上記押圧プレートを移動することにより、上記押圧面で上記第２基板の押圧又は位置決めを行う
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ディスクの貼り合わせ装置。