JP4130200B2 - Laminated optical disk manufacturing equipment - Google Patents
Laminated optical disk manufacturing equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP4130200B2 JP4130200B2 JP2005227616A JP2005227616A JP4130200B2 JP 4130200 B2 JP4130200 B2 JP 4130200B2 JP 2005227616 A JP2005227616 A JP 2005227616A JP 2005227616 A JP2005227616 A JP 2005227616A JP 4130200 B2 JP4130200 B2 JP 4130200B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- adhesive
- resin
- predetermined
- adhesive layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
Description
この発明は、複数の基板を貼り合わせて構成される光ディスク記録媒体の製造方法及び製造装置であって、更に詳述すれば、2枚の基板を貼合わせる方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to an optical disk recording medium manufacturing method and manufacturing apparatus configured by bonding a plurality of substrates, and more particularly to a method and an apparatus for bonding two substrates.
光ディスク記録媒体の高記録密度化を図るには、記録/再生用レーザーの波長を短くすると共に対物レンズの開口数(NA)を高くする必要がある。しかし、ディスクが回転或いは変形によって、レーザー光軸に対して傾くチルト状態の場合には、レーザーの焦点がディスクの情報信号面上の正しい位置からずれてしまう。チルトとしては、ディスクを光ディスクドライブ装置にセットした際に、自重で光ディスク記録媒体の基板が円錐状に垂れ下がるいわゆるラディアルチルト、更に光ディスクドライブ装置と光ディスク記録媒体との取り付け寸法精度或いは光ディスクドライブ装置自体の姿勢による光ディスク記録媒体の基板が円周方向に傾くいわゆるタンジェンシャルチルトが主に知られている。 In order to increase the recording density of the optical disk recording medium, it is necessary to shorten the wavelength of the recording / reproducing laser and increase the numerical aperture (NA) of the objective lens. However, when the disc is tilted with respect to the laser optical axis due to rotation or deformation, the focal point of the laser is shifted from the correct position on the information signal surface of the disc. The tilt is a so-called radial tilt in which the substrate of the optical disk recording medium hangs down in a conical shape when the disk is set in the optical disk drive apparatus. Further, the mounting dimensional accuracy between the optical disk drive apparatus and the optical disk recording medium or the optical disk drive apparatus itself The so-called tangential tilt in which the substrate of the optical disk recording medium depending on the posture is inclined in the circumferential direction is mainly known.
チルトによるレーザー焦点のずれを補償する為には、記録ピットを大きくする必要があり、記録密度を上げることが非常に難しくなる。光ディスク記録媒体基板の厚みを薄くすれば、レーザー焦点のずれを小さくできる。しかしながら、光ディスク記録媒体の基板を薄くすると基板の剛性が低下するので、より大きなチルトが容易に生じて、基板の薄型化の効果を損なうばかりでなく、却ってレーザー焦点のずれを拡大してしまう。 In order to compensate the laser focus shift due to tilt, it is necessary to enlarge the recording pits, and it is very difficult to increase the recording density. If the thickness of the optical disk recording medium substrate is reduced, the laser focus shift can be reduced. However, if the substrate of the optical disk recording medium is made thinner, the rigidity of the substrate is lowered, so that a larger tilt is easily generated, not only detracting from the effect of thinning the substrate, but also the deviation of the laser focus is enlarged.
基板の薄型化によって生じるディスクのチルトを防ぐには、2枚の基板を貼合わせて光ディスク記録媒体の機械的強度を高めることが非常に有効である。更に、貼合わされた基板のそれぞれに情報信号面を設けることにより、光ディスク記録媒体単体での記録容量を倍増することが出来る。例えば、2枚の基板を貼合わせて光ディスク記録媒体を作る場合、ディスクの片面のみに方法信号面を設ける片側一層ディスクOD1、ディスクの同一側面に情報信号面を二層設ける片側二層ディスクOD2、互いに反対側面に情報信号面を1層ずつ設ける両側一層ディスクOD3を製造することができる。図13に片側一層ディスクOD1を、図14に片側二層ディスクOD2を、更に図15に両側一層ディスクOD3の例を示す。各図において、Lsは記録再生レーザ光、RSは情報記録面、ASは接着層、及びPLは保護層をそれぞれ示している。 In order to prevent the tilt of the disk caused by the thinning of the substrate, it is very effective to increase the mechanical strength of the optical disk recording medium by bonding two substrates. Further, by providing an information signal surface on each of the bonded substrates, the recording capacity of the optical disk recording medium alone can be doubled. For example, when an optical disk recording medium is made by laminating two substrates, a single-sided disk OD1 having a method signal surface on only one side of the disk, a single-sided dual-layer disk OD2 having two information signal surfaces on the same side of the disk, It is possible to manufacture a double-sided disk OD3 in which information signal surfaces are provided on opposite sides. FIG. 13 shows an example of a single-sided disk OD1, FIG. 14 shows a single-sided dual-layer disk OD2, and FIG. 15 shows an example of a double-sided single-layer disk OD3. In each figure, Ls indicates a recording / reproducing laser beam, RS indicates an information recording surface, AS indicates an adhesive layer, and PL indicates a protective layer.
図14図に示す片側二層ディスクOD2の場合には、図一の情報信号面RS1の記録再生の為のレーザー光LS2が接着層ASを透過しなければ成らない。また、図15に示す両側一層ディスクOD3の場合、タイトル等のディスクの中身を表示するラベル層を設けることが出来ない。このように複数の基板を貼合わせて、光ディスク記録媒体を製造する為に方法は、基板を貼合わせる接着剤の塗布方法に基づいて、プリント方式とスピンコート方式の二つに大別できる。以下、先ず図11及び図12を参照してプリント方式について説明した後に、図16、図17、図18、及び図19を参照してスピンコート方式について説明する。 In the case of the single-sided dual-layer disc OD2 shown in FIG. 14, the laser light LS2 for recording / reproducing the information signal surface RS1 in FIG. 1 must pass through the adhesive layer AS. Further, in the case of the double-sided disc OD3 shown in FIG. 15, a label layer for displaying the contents of the disc such as a title cannot be provided. In this way, a method for manufacturing an optical disk recording medium by bonding a plurality of substrates can be roughly classified into a printing method and a spin coating method based on an adhesive application method for bonding the substrates. Hereinafter, first, the printing method will be described with reference to FIGS. 11 and 12, and then the spin coating method will be described with reference to FIGS. 16, 17, 18, and 19. FIG.
図11及び図12に、プリント方式による光ディスク記録媒体製造方法を簡単に示す。へら60を所定方向Dsに動かしながら、常温で粘度の高い熱可塑性樹脂を用いて接着剤PPをスクリーンSPを通して基板6の全面に均一に塗布する二枚の基板の熱可塑性樹脂PPを塗布された面を内側にして、加熱して熱可塑性樹脂が柔らかくなった時に、二枚の基板を互いに押しつけるように加圧することによって、二枚の基板を接着して光ディスク記録媒体を製造する。
11 and 12 briefly show an optical disk recording medium manufacturing method using a printing method. While moving the
しかしながら、熱可塑性樹脂は不透明で非光透過性のために、片側二層ディスクOD2の製造には用いることが出来ない。さらに、基板の全面に塗布された熱可塑性樹脂PPに、もう一方の基板を押しつける際に、樹脂PPと基板と面接触となるために、その間に必然的に多数の気泡が生じる、この気泡を接着層に閉じこめたまま基板を接着されてしまう。この接着層に閉じこめられた気泡がレーザー光を散乱させてデータの記録再生を妨害するので、将来的に透明な熱可塑性樹脂が現実のものとなっても、プリント方式を片側二層ディスクOD2のような、接着層を通してレーザー光で読み書きする情報記録層を有する光ディスク記録媒体の製造に適用することは出来ない。 However, since the thermoplastic resin is opaque and non-light transmissive, it cannot be used for manufacturing the one-sided double-layer disc OD2. Further, when the other substrate is pressed against the thermoplastic resin PP applied to the entire surface of the substrate, the resin PP and the substrate are brought into surface contact with each other. The substrate is adhered while being confined to the adhesive layer. Since the bubbles confined in the adhesive layer scatter laser light and interfere with data recording / reproduction, even if a transparent thermoplastic resin becomes a real thing in the future, the printing method of the one-sided dual-layer disc OD2 Such an optical disc recording medium having an information recording layer that reads and writes with a laser beam through an adhesive layer cannot be applied.
更に、熱可塑性は可逆反応のため、一度貼付けて光ディスク記録媒体の完成品にしても、後日可塑温度以上の高温にさらされると、接着層が緩んで貼り合わせた基板が自重の為にそり、最悪上下の基板がずれたり外れたりする。熱可塑性材の粘度が高いため、貼り合わせ時にはみ出した接着剤は、機械的にこそぎ落とさざるを得ない。また、図12に示すように、プリントによる塗布の結果、プリント層PPの厚み分布が各基板の直径方向、あるいはへら60の移動方向Dsにばらつく。つまり、基板6の直径両端部でのスクリーンSPと基板6との間の距離をそれぞれS1及びS2とすると、基板6上の接着層の厚みは直径方向で、|D1−D2|だけ分布がばらつく。この結果、半径方向、同一円周上での厚みがばらつくため、回転して使用されるディスクの品質上問題がある。
Furthermore, because thermoplasticity is a reversible reaction, even if it is pasted once and finished as an optical disk recording medium, when it is exposed to a temperature higher than the plasticizing temperature at a later date, the adhesive layer loosens and the bonded substrate warps due to its own weight, The worst upper and lower substrates are displaced or detached. Due to the high viscosity of the thermoplastic material, the adhesive that protrudes during bonding must be mechanically scraped off. Further, as shown in FIG. 12, as a result of application by printing, the thickness distribution of the printed layer PP varies in the diameter direction of each substrate or in the moving direction Ds of the
更に、プリント方式の一つに、接着剤として熱可塑性樹脂の替わりに光透過性の光硬化性樹脂を用いる方法がある。この場合、光硬化樹脂は熱可塑性樹脂と同様に粘度の高いものを用いて、図11及び図12に示したように方法で基板上にプリントする。その後基板の接着面に光をあてて、接着剤を若干硬化させた後に、二枚の基板を互いに押しつけるように加圧することによって、二枚の基板を接着して光ディスク記録媒体を製造する。この方式に於いては、接着剤は光透過性の樹脂を使用できるが、基板全面にプリントするため、やはり、基板を重ね合わせる時に接着層内に気泡が封入されてしまう。つまり、片側二層ディスクOD2の製造に適用できない。更に、接着層厚が基板の半径方向、及び同一円周上でばらつくため、完成される光ディスク記録媒体の品質上の問題がある。 Furthermore, as one of the printing methods, there is a method of using a light-transmitting photocurable resin as an adhesive instead of a thermoplastic resin. In this case, the photo-curing resin is printed on the substrate by the method shown in FIGS. 11 and 12 using a high-viscosity resin similar to the thermoplastic resin. Thereafter, light is applied to the bonding surface of the substrate to slightly cure the adhesive, and then the two substrates are pressed against each other to bond the two substrates to produce an optical disk recording medium. In this method, a light-transmitting resin can be used as the adhesive, but since the printing is performed on the entire surface of the substrate, bubbles are also enclosed in the adhesive layer when the substrates are overlapped. That is, it cannot be applied to the manufacture of the single-sided dual-layer disc OD2. Furthermore, since the adhesive layer thickness varies in the radial direction of the substrate and on the same circumference, there is a problem in quality of the completed optical disk recording medium.
次に、図16、図17、図18、図19、及び図20を参照して従来行われているスピンコート方式による、片側二層ディスクOD2の製造方法を簡単に説明する。尚、光ディスク記録媒体OD2は、事前にポリカーボネート等の透明樹脂を用いて射出成型方法などによって作成された、第一の基板6及び第二の基板9を貼付けて作成する。第一の基板6の片面には、第一の情報信号面RS1がもうけられており、その情報信号面RS1の上に反射膜をスパッタリング法や真空蒸着法等の手段で形成されている。この反射膜には主としてアルミを用いる。同様に、第二の基板9の片面には第二の情報信号面RS2と反射膜が形成されている。このように準備された基板6と基板9を以下の手順で貼り合わせて、光ディスク記録媒体OD2を完成させる。
Next, with reference to FIGS. 16, 17, 18, 19, and 20, a method of manufacturing the single-sided dual-layer disc OD2 by the spin coating method that has been conventionally performed will be briefly described. Note that the optical disk recording medium OD2 is prepared by pasting the
先ずステップ#100Pで、作業条件を設定する。この作業条件には、主に光硬化樹脂PPを基板に滴下する際の基板の回転数N、基板に滴下する光硬化樹脂PPの重量V(g)、基板に滴下される光硬化樹脂PPの1秒当たりの重量v、光硬化樹脂PPを基板に滴下する際の基板の回転速度r1(rpm)、光硬化樹脂PPの粘度ν(cps)、光硬化樹脂PPを展延する際の基板の回転速度r2(rpm)、光硬化樹脂PP展延時の基板の回転時間t(sec)が含まれる。尚、これらの条件の意義については、以下のステップにてそれぞれ説明する。これらの諸条件を所定の値に設定した後、次のステップ#300に進む。
First, in
次のステップ#300で、図16に示すように、第一の基板6を回転速度r1で低速でN回回転させる期間に、その記録面RS1の反対面上に、基板を貼合わせる接着剤として用いるVgの光硬化樹脂PPを基板6の中心穴Hにたいして同心円上に在るようにドーナツ状に塗布する。このステップでの作業を接着剤塗布工程と呼ぶ。そして、次のステップ#400に進む。
In the
ステップ#400で、図17に示すように、基板6の上に基板9を情報信号面RS2が光硬化樹脂PPの方に向いた状態で重ねる。このステップでの作業を基板の重ね合わせ工程と呼ぶ。そして、次のステップ#500Pに進む。
In
ステップ#500Pで、更に、図18に示すように、基板6と基板9を一体に、回転速度r2で時間tの期間高速回転させて、遠心力によって光硬化樹脂PPを基板6と基板9の間に展延させる。そして、次のステップ#700Pに進む。この工程を、接着剤の展延と呼ぶ。尚、本工程及び図16に示した光硬化樹脂PPの塗布行程で、基板からこぼれ落ちて使用されなかった光硬化樹脂PPは、回収された後、ゴミを除去するフィルタリング及び混入した気泡を除去する脱泡処理を施されて再利用される。
In
ステップ#700Pでは、図19に示すように、第二の基板9を通して第一の基板6のRS光硬化樹脂1に向けて紫外線を照射し、光硬化樹脂PPを硬化させて、2つの基板6及び9を一体に固定して貼り合わせる。この工程を接着と呼ぶ。このようにして、光ディスク記録媒体の貼付け製造を完了する。
In
しかしながら、ステップ#100Pで作業条件を設定しても、周囲の温度変化、回収された光硬化樹脂PPの劣化等により、最適条件は常に変動している。さらに、光硬化樹脂PPの滴下位置、滴下量、塗布環境温度等の微妙な変動によって基板6の内周部に滴下される光硬化樹脂PP量が変化する。その為、光硬化樹脂PPをディスク内周部に均等に到達させても、光硬化樹脂PP層の内周端の基板6に対する位置が変動してしまい、光硬化樹脂PPの層厚の斑の為に安定して良品を得ることができない。
However, even if the working conditions are set in
また、ステップ#300で光硬化樹脂PPを滴下する際、滴下された光硬化樹脂PPの粘度が低いと滴下後の基板6を次の展延行程に搬送する際の反動によって、滴下された光硬化樹脂PPに力が作用して基板6上で光硬化樹脂PPが広がり垂れてしまう。その結果、光硬化樹脂PPが搬送方向に拡散するので、基板の周方向及び搬送方向で光硬化樹脂PPの厚みにばらつきが発生し、光硬化樹脂PPをディスク内周部に均等に到達させることが困難となる。
In addition, when the photocurable resin PP is dropped in
このように光硬化樹脂PPが垂れて、不均一に分布すると、基板6に基板9を重ね合わせる時に、光硬化樹脂PPが基板9と線状に接触出来ずに、接触面積が広がってしまう。不均一に広がった光硬化樹脂PPと基板9を合わせると、光硬化樹脂PPと基板9との間に、気泡が容易に混入する。光硬化樹脂PPを硬化させた接着層に気泡が残ると、レーザーが散乱されて、情報記録面に対して正しく照射及び反射できなくなるので、接着層を透過して下側の基板6上の記録面RS1に対して記録再生を行う片側二層ディスクに於いては致命傷である。
When the photocurable resin PP hangs down and is distributed unevenly in this way, when the
また、光硬化樹脂PPの硬化の前、つまり展延時に、気泡を除去出来たとしても、光硬化樹脂PPの厚みは周方向及び搬送方向でばらついている為、ディスクの記録・読み出し精度を著しく損なうものである。つまり、ディスクは記録・再生時には、ディスクの周方向に巻回して設けられたデータトラックに、レーザーを照射するため、レーザーのトラックに対する照射角度が、ディスクの回転と共に不規則に変動するからである。 Even if the bubbles can be removed before curing of the photo-curing resin PP, that is, at the time of spreading, the thickness of the photo-curing resin PP varies in the circumferential direction and the conveyance direction, so that the recording / reading accuracy of the disc is remarkably improved. It is a loss. In other words, because the disk irradiates a laser on a data track that is wound in the circumferential direction of the disk during recording and reproduction, the irradiation angle of the laser to the track fluctuates irregularly with the rotation of the disk. .
また、スピンコート法で光硬化樹脂PPを展延塗布する場合、ディスク内周部の光硬化樹脂PPの層厚はディスク中周部より薄くなる傾向がある。従って、光硬化樹脂PP層厚のムラを低減するには、光硬化樹脂PPをなるべく基板6の内周側に滴下し、展延後の光硬化樹脂PP層がディスクの内周部で厚く成るようにしてやる必要がある。しかし、光硬化樹脂PPをなるべく基板内周に滴下しても、光硬化樹脂PPの粘度が低いと光硬化樹脂PPが基板上で広がってしまい、基板の中心穴Hから光硬化樹脂PPがはみ出す状態となる。この状態のまま、光硬化樹脂PPを硬化させると、中心穴からはみ出した光硬化樹脂PPのため、中心穴Hの真円度が悪化し、ディスクの偏芯の原因となる。しかし、光硬化樹脂PPの厚みが、ディスクの半径方向でばらつく場合には、周方向での硬化樹脂PPの層厚は均一に保たれ、データトラック1周単位ではレーザーの照射角度及び信号面上の絞りも一定に保たれるので、記録・読み出し精度を補償することができる。
Further, when the photo-curing resin PP is spread and applied by a spin coating method, the layer thickness of the photo-curing resin PP in the inner periphery of the disc tends to be thinner than that in the inner periphery of the disc. Therefore, in order to reduce the unevenness of the thickness of the photo-curing resin PP layer, the photo-curing resin PP is dropped as much as possible on the inner peripheral side of the
従って、光硬化樹脂層中への気泡混入を防ぎ、光硬化樹脂PPをディスク内周部に均等に到達させ、中間層厚のムラを低減するには、光硬化樹脂PPの粘度を高くする必要がある。しかし、光硬化樹脂PPの粘度が高くなればなるほど、回収された光硬化樹脂PPのフィルタリング及び脱泡に時間を要し、装置の運転効率が悪くなる。 Therefore, it is necessary to increase the viscosity of the photo-curing resin PP in order to prevent air bubbles from being mixed into the photo-curing resin layer, to allow the photo-curing resin PP to reach the inner periphery of the disk evenly, and to reduce unevenness in the intermediate layer thickness. There is. However, the higher the viscosity of the photo-curing resin PP, the more time is required for filtering and defoaming of the recovered photo-curing resin PP, and the operating efficiency of the apparatus becomes worse.
また、展延後のディスクの搬送時に未硬化光硬化樹脂層へ負荷がかかり、ディスク内周部の未硬化光硬化樹脂層に気泡が入って、ディスクの外観を悪くする場合もある。 また、貼り合わせる2枚の基板の中心のズレを数十μm程度に精度良く抑えるための簡易で効果的な方法もなかった。 In addition, a load may be applied to the uncured photo-curing resin layer during conveyance of the disk after spreading, and air bubbles may enter the uncured photo-curing resin layer on the inner periphery of the disk, which may deteriorate the appearance of the disk. Further, there has been no simple and effective method for accurately suppressing the misalignment between the centers of the two substrates to be bonded to about several tens of μm.
従って、本発明は、上述のような従来の光ディスク貼付け製造方法の欠陥のない、接着層に気泡がなくレーザーの透過を妨げない、そして接着層厚の光ディスク記録媒体の直径方向或いは周方向のばらつきを抑えて、寸法精度を保証した光ディスク記録媒体の貼付け製造方法及びその装置を提供する事を目的としている。 Accordingly, the present invention is free from defects in the conventional optical disc pasting and manufacturing method as described above, has no bubbles in the adhesive layer, does not hinder laser transmission, and varies in the diameter direction or circumferential direction of the optical disc recording medium with the adhesive layer thickness. It is an object of the present invention to provide an optical disk recording medium affixing manufacturing method and apparatus for which dimensional accuracy is guaranteed while suppressing the above-described problem.
また、本発明は、製造された光ディスク記録媒体の接着層厚の精度より、製造工程品質を判断し、その判断結果に基づいて製造条件を自動的に補償し、さらに製造工程品質が補償能力を超えている場合には、異常と判断して製造を中止する方法及び装置を提供することを目的としている。 Further, the present invention determines the manufacturing process quality from the accuracy of the adhesive layer thickness of the manufactured optical disk recording medium, automatically compensates the manufacturing conditions based on the determination result, and the manufacturing process quality has the compensation capability. The object of the present invention is to provide a method and a device for judging that an abnormality has occurred and stopping the production.
上記目的を達成するために、本発明に係る貼合わせ式光ディスク製造装置(ODB)は、少なくとも第一の基板(6)と第二の基板(9)を貼合わせて光ディスク(OD)を製造する貼合わせ式光ディスク製造装置(ODB)であって、
接着剤(PP)を該第一及び第二の基板(6,9)の間に塗布して、所定の厚さ(Da)を有する接着層(CA、AS)を形成する接着剤塗布手段(100,300,400,500)と、
該接着剤塗布手段(300,500,500)に、第一の所定温度(T)に管理された接着剤(PP)を供給する接着剤供給手段(100)と、
該第一の所定温度(T)より高い第三の所定温度(T2)で、該接着剤(PP)に混入されている気泡を除去する脱泡手段(13)を有し、
前記接着剤供給手段(100)は、前記接着剤塗布手段(300,400,500)から、該接着層(AS)の形成に使われなかった接着剤(PP)を回収する接着剤回収手段(11)と、
該回収された接着剤(PP)を該第一の所定温度(T)より高い第二の所定温度(T1)で濾過する濾過手段(12)とを更に有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a bonded optical disk manufacturing apparatus (ODB) according to the present invention manufactures an optical disk (OD) by bonding at least a first substrate (6) and a second substrate (9). A bonded optical disc manufacturing apparatus (ODB),
Adhesive application means for applying an adhesive (PP) between the first and second substrates (6, 9) to form an adhesive layer (CA, AS) having a predetermined thickness (Da). 100, 300, 400, 500),
An adhesive supply means (100) for supplying an adhesive (PP) managed at a first predetermined temperature (T) to the adhesive application means (300, 500, 500);
In said first predetermined temperature (T) higher than the third predetermined temperature (T2), have a defoaming means (13) for removing air bubbles that are mixed into the adhesive (PP),
The adhesive supply means (100) recovers an adhesive (PP) that has not been used to form the adhesive layer (AS) from the adhesive application means (300, 400, 500). 11) and
Characterized in that it further chromatic and filtering means for filtering (12) said recovered adhesive (PP) at said first predetermined temperature (T) higher than a second predetermined temperature (T1).
本発明にかかる貼合わせ式光ディスク製造装置は、接着層の光透過性を確保できるので、今後光ディスク記録媒体の多層化を容易にすると共に、さらに貼合わされた光ディスクの接着層厚に基づいて、前工程の稼働条件を自動的に調整できる。 The bonded optical disk manufacturing apparatus according to the present invention can ensure the light transmittance of the adhesive layer, so that the optical disk recording medium can be easily multi-layered in the future and further based on the adhesive layer thickness of the bonded optical disk. Process operating conditions can be automatically adjusted.
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明については省略している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図1は、本発明にかかる光ディスク貼付け製造装置の構造を模式的に示している。光ディスク貼付け製造装置ODBは、塗布装置300、重ね合わせ装置400、展延装置500、仮止め装置600、接着装置700、測定装置800、品質判定装置900、異常信号生成装置1000、補正信号生成装置1100、回収タンク11、フィルタ12、脱泡タンク13、滴下タンク2、及び制御装置2000を有する。滴下タンク2、回収タンク11、フィルタ12、及び脱泡タンク13は、接着剤供給源100を構成している。滴下タンク2は、光硬化樹脂PPを所定の温度Tに保存することによって、接着剤が所定の粘度νを有するように管理する。尚、本明細書に於いて、接着剤としてなお、本例では、接着剤として、通常はゲル状であるが紫外線を照射すると硬化する光硬化樹脂を用いる場合を説明しているが、他の光硬化性樹脂或いはガンマ線等の放射線によっても同様な効果を有する接着剤を用いても良い。紫外線硬化性樹脂としては、アクリラートオリゴマー(acrylate oligomers)及びアクリラートモノマー (acrylate monomers) を主成分とする樹脂が使用できる。
The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 schematically shows the structure of an optical disc pasting and manufacturing apparatus according to the present invention. The optical disc pasting and manufacturing apparatus ODB includes a
制御装置2000は、光ディスク貼付け製造装置ODBの各装置の作業パラメータ設定し、その動作を制御すると共に、光ディスク貼付け製造装置ODB全体の動作を制御する。このパラメータには、光硬化樹脂PPを基板に滴下する際の基板の回転数N、基板に滴下する光硬化樹脂PPの重量V(g)、基板に滴下される光硬化樹脂PPの1秒当たりの重量v、光硬化樹脂PPを基板に滴下する際の基板の回転速度r1(rpm)、光硬化樹脂PPの粘度ν(cps)、光硬化樹脂PPを展延する際の基板の回転速度r2(rpm)、光硬化樹脂PP展延時の基板の回転時間t(sec)、展延時に光硬化樹脂PPを内周部に引っ張る吸引力P(mmHg)が含まれる。
The
塗布装置300には、前工程で準備された第一の基板6及び第二の基板9がそれぞれ供給される。尚、第一の基板6は情報記録面RS1を上側に、つまり保護層を下にして供給される。一方、第二の基板9は通常は情報信号面RS2を下側に、つまり保護層を上にしてセットされる。第一の基板6を、所定の回転速度r1で低速に、所定のN回回転させる間に、保護層上に、基板を貼合わせる接着剤として用いる光硬化樹脂PPを所定の重量Vgを、滴下タンク2の滴下ノズル2nから滴下して、光硬化樹脂PPが基板6の中心穴Hに対して同心円上に環状の畝を形成するように塗布する。尚、形成された光硬化樹脂PPは峰状の、つまり先端が尖った曲面である、縦断面形状を有する。そして、第二の基板9と、光硬化樹脂PPを塗布された第一の基板6が、重ね合わせ装置400に搬送手段(不図示)によって供給される。
The
重ね合わせ装置400は、第二の基板9の保護層PS2を下側に向けて状態で、第一の基板6の上に平行に重ね合わせる。このとき、第二の基板9の保護層PL2は、第一の基板6の上に形成されている紡錘形上断面を有する光硬化樹脂PPの環状畝CAの先端と線接触をした後に、更に第二の基板9を第一の基板6に対して所定量押しつけることにより、環状畝CAは、第二の基板9の保護層PL2及び第一の基板6の保護層PL2に密着したまま広がって、面接触するので、光硬化樹脂PPと保護層PL1及びPL2の間に気泡が混入するのを防ぐことができる。このように、重ね合わされた第一の基板6及び第二の基板9が、搬送手段(不図示)によって、展延装置500に供給される。
The superimposing
展延装置500は、重ね合わされた第一の基板6及び第二の基板9を一体に、所定の回転速度r2で時間tの期間高速回転させて、遠心力によって光硬化樹脂PPを基板6と基板9の間に展延させる。尚、この場合、内周側の光硬化樹脂PPが内周部に移動して、内周の光硬化樹脂PPが不足しないように、内周がら光硬化樹脂PPを所定の吸引力p(mmHg)で吸引する。尚、この内周吸引については、図8を参照して後ほど説明する。そして、この展延された一体になった基板6及び9が、搬送手段(不図示)によって、仮止め装置600に供給される。尚、上述の塗布装置300、重ね合わせ装置400、及び展延装置500で、基板からこぼれ落ちて使用されなかった光硬化樹脂PPは、接着剤供給源100の回収タンク11に回収された後、フィルタ12でゴミを除去され、脱泡タンク13で混入した気泡を除去されて、滴下タンク2で所定の温度Tに保たれて粘度管理される。この接着剤供給源100については、図6を参照して、後ほど詳しく説明する。
The spreading
仮止め装置600は、展延された基板6及び9に部分的に紫外線を照射して接着層ASを部分的に硬化させて仮止めをした後、搬送手段(不図示)によって接着装置700に供給する。尚、仮止め装置600については、図10を参照して、後ほど詳しく説明する。
The
接着装置700は、仮止めされた基板6及び9に紫外線を照射して、光硬化樹脂PPを硬化させて2つの基板6及び9を一体に固定して、光ディスク記録媒体ODを完成する。この光ディスク記録媒体ODは、搬送手段(不図示)によって、測定装置800に供給される。
The
測定装置800は、光ディスク記録媒体ODの接着層の厚さDを測定して、測定結果を品質判定装置900に出力する。
The measuring
品質判定装置900は、測定された接着層厚Dが許容範囲内、つまりDmin≦D≦Dmaxであるかを判断する。接着層厚Dが許容範囲外の場合には測定結果を異常信号生成装置1000に出力し、接着層厚Dが許容範囲内の場合には測定結果を補正信号生成装置1100に出力する。
The
異常信号生成装置1000は、品質判定装置900からの出力を受けて、異常信号Sdを生成して、制御装置2000に出力する。
The abnormal
異常信号生成装置1000は、品質判定装置900からの出力を受け手、各作業条件パラメータN、V、v、r1、ν、r2、t、及びPを補正する補正信号を生成して、接着剤供給源100、塗布装置300、及び展延装置500に出力する。このように、品質判定部900、異常信号生成部1000、及び補正信号生成部1100は、生成される光ディスク記録媒体の接着層ASの厚さ及び光ディスク貼付け製造装置ODBの正常運転を保証する保証部3000を構成している。
The abnormal
制御装置2000は、光ディスク貼付け製造装置ODB全体の動作を制御するために種々の信号を光ディスク貼付け製造装置ODBと交換すると共に、更に接着装置700からの異常信号Sdを受けて、光ディスク貼付け製造装置ODBの運転を止めたり、或いは、接着層厚Dが異常な光ディスク記録媒体ODを分別して搬出するように制御する。
The
次に、図2に示すフローチャートを参照して、光ディスク貼付け製造装置ODBの動作について説明する。 Next, the operation of the optical disc pasting and manufacturing apparatus ODB will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
ステップ#100で、光ディスク貼付製造が開始されると、前述の作業パラメータN、V、v、r1、ν、r2、t、及びPを設定する。尚、これらの条件の意義については、以下のステップにてそれぞれ説明する。
When optical disc sticking manufacture is started in
このパラメータには、光硬化樹脂PPを基板に滴下する際の基板の回転数N、基板に滴下する光硬化樹脂PPの重量V(g)、基板に滴下される光硬化樹脂PPの1秒当たりの重量v、光硬化樹脂PPを基板に滴下する際の基板の回転速度r1(rpm)、光硬化樹脂PPの粘度ν(cps)、光硬化樹脂PPを展延する際の基板の回転速度r2(rpm)、光硬化樹脂PP展延時の基板の回転時間t(sec)、展延時に光硬化樹脂PPを内周部に引っ張る吸引力P(mmHg)が含まれる。尚、これらの条件の意義については、以下のステップにてそれぞれ説明する。これらの諸条件を所定の値に設定した後、次のステップ#200に進む。
This parameter includes the number N of rotations of the substrate when the photocurable resin PP is dropped onto the substrate, the weight V (g) of the photocurable resin PP dropped onto the substrate, and the photocurable resin PP dropped onto the substrate per second. The weight v of the substrate, the rotation speed r1 (rpm) of the substrate when the photocurable resin PP is dropped onto the substrate, the viscosity ν (cps) of the photocurable resin PP, and the rotation speed r2 of the substrate when the photocurable resin PP is spread. (Rpm), rotation time t (sec) of the substrate when the photocuring resin PP is spread, and suction force P (mmHg) that pulls the photocuring resin PP to the inner periphery during the spreading. The significance of these conditions will be described in the following steps. After these conditions are set to predetermined values, the process proceeds to the
ステップ200では、接着剤供給源100からの補正信号Scを受けて、作業パラメータN、V、v、r1、ν、r2、t、及びPをそれぞれN‘、V’、v‘、r1’、ν‘、r2’、t‘、及びP’に更新する。これら更新パラメータの算出方法については、ステップ#1100に関して説明する。尚、言うまでもなく、光ディスク貼付け製造装置ODBの開始直後は、補正信号Scは生成されていないので、作業パラメータは更新されることなく、次のステップ#300に進む。
In
ステップ#300では、図3に示すように、第一の基板6を回転速度r1で低速に、所定のN回回転させる間に、保護層上に、基板を貼合わせる接着剤として用いる光硬化樹脂PPを所定の重量Vgを、滴下タンク2の滴下ノズル2n(図1)の先端17から滴下して、光硬化樹脂PPが基板6の中心穴Hに対して同心円上に環状の峰を形成するように塗布する。尚、塗布時の作業パラメータの相互関係は、次の1式で表すことができる。
N=α・r1・V/60・v (1)
In
N = α · r1 · V / 60 · v (1)
今、一例として、V=3.3g、v=1.65g、r1=60rpm、係数α=1とすると、N=2となる。つまり、光硬化樹脂PPを滴下開始から終了までの間に、第一の基板6を二回転させることによって、所定の形状の環状畝CAを形成することができる。このようにして、環状畝CAを形成した後、次のステップ#400に進む。
As an example, if V = 3.3 g, v = 1.65 g, r1 = 60 rpm, and coefficient α = 1, N = 2. That is, by rotating the
ステップ#400では、上述のように、光硬化樹脂PPの環状畝CAと各保護層PL1及びPL2の間に気泡が混入しないように、二つの基板6及び9を重ね合わせる。そして、次のステップ#500に進む。
In
ステップ#500では、環状畝CAを挟み込んで一体に重ね合わされた基板6及び9を、光硬化樹脂PPを内周側から所定の吸引力pで吸引しながら、所定の回転速度r2で時間tの期間高速回転させて光硬化樹脂PPを展延させた後、次のステップ#600に進む。尚、展延時の作業パラメータ間の相互関係は、次の2式及び3式で表すことができる。
D=α1・p・V・ν/r2・t (2)
α1は係数である。
ν=α2/T (3)
α2は係数であり、Tは絶対温度 °Kである 。
係数αを、α=α1・α2とすると、1式より、次式3が導き出せる。
D=α・p・V/r2・t・T (4)
In
D = α1 · p · V · ν / r2 · t (2)
α1 is a coefficient.
ν = α2 / T (3)
α2 is a coefficient, and T is the absolute temperature ° K.
When the coefficient α is α = α1 · α2, the following
D = α · p · V / r2 · t · T (4)
図4に、塗布された接着剤の峰CAと、同峰CAを基板6と基板9の間に展延させた接着層ASの状態を同時に示す。
FIG. 4 shows the applied adhesive peak CA and the state of the adhesive layer AS in which the same peak CA is spread between the
ステップ#600では、展延された基板6及び9に紫外線を照射して仮止めをした後、次のステップ#700に進む。尚、仮止め装置600については、図10を参照して、後ほど詳しく説明する。
In
ステップ#700では、仮止めされた基板6及び9に紫外線を照射して、光硬化樹脂PPを硬化させて2つの基板6及び9を一体に固定して、光ディスク記録媒体ODを完成した後、次のステップ#800に進む。
In
ステップ#800では、レーザーフォーカス変位計にて、接着層ALの厚さDaを測定して、測定結果を示す接着層厚信号Sdを生成する。そして、次のステップ#900に進む。
In
ステップ#900では、測定された接着層厚Dが許容範囲内、つまりDmin≦Da≦Dmaxであるかを判断する。接着層厚Dが許容範囲外の場合には、光ディスク貼付け製造装置ODBが異常であると考えられるので、NOと判断してステップ#1000に進む。
In
ステップ#1000では、光ディスク貼付け製造装置ODBが異常であること表す異常信号Smを生成して処理を終了する。
In
一方、ステップ#900でYES、つまり接着層厚Dが許容範囲内である場合には、ステップ#1100に進む。
On the other hand, if YES in
ステップ#1100では、規定の層厚DとDaの差△Dを求める。この△Dと上記2、3、及び4式より、光ディスク記録媒体ODの実際の接着層Daを、規格厚Dに近づけるために補正されたパラメータN‘、V’、v‘、r1’、ν‘、r2’、t‘、及びP’を求めて、補正信号Scを生成した後、ステップ#200に戻る。尚、ここでは、すべてのパラメータに対して補正後の値を求めるようにしているが、特定のパラメータに関して補正値を求めるようにしても良いことは言うまでも無い。例えば、先ずr1、r2の回転速度を補正した後に、必要であれば温度Tを補正して光硬化樹脂PPの粘度νを調整するようにしてもよい。
In
一般に、回転速度r1、r2や時間tを補正する補正信号Scを出力すれば、補正結果が直ちに接着層厚Dに反映される。しかし、温度Tを補正する補正信号Scを出力しても、タンク中の光硬化樹脂PPが指示された温度になるには時間を要し、光硬化樹脂PPが所望の粘度になるにも同様に時間がかので、その為補正結果を確認するのに時間が掛かる。つまり、補正パラメータには、回転速度Tに代表される即効性パラメータと、温度Tに代表される遅効性パラメータがある。これら即効性パラメータと遅効性パラメータをそれぞれ単独、組み合わせ、或いは交互に補正することによって、接着層厚Dの精度を保証することができる。 In general, if a correction signal Sc for correcting the rotational speeds r1, r2 and time t is output, the correction result is immediately reflected in the adhesive layer thickness D. However, even if the correction signal Sc for correcting the temperature T is output, it takes time for the photo-curing resin PP in the tank to reach the instructed temperature, and it takes time for the photo-curing resin PP to reach a desired viscosity. Therefore, it takes time to confirm the correction result. That is, the correction parameters include an immediate effect parameter typified by the rotation speed T and a slow effect parameter typified by the temperature T. The accuracy of the adhesive layer thickness D can be guaranteed by correcting these immediate effect parameter and slow effect parameter individually, in combination, or alternately.
ステップ#200では、前述のように、ステップ#1100で生成された補正値で対象パラメータの値を更新して、光ディスク記録媒体ODの貼付製造を継続する。光ディスク貼付け製造装置ODBの異常等が検出されない限り、ステップ#200からステップ#1100の処理を繰り返して、実際に製造された光ディスク記録媒体ODの接着層厚に基づいて作業条件の変動を常にモニタすると共に、モニタされた作業条件に対して補正を行うフィードバック制御を実施することにより、作業条件の変動を補正して、常に最適な作業条件で、安定した品質の光ディスク記録媒体ODを製造することができる。
In
尚、特にステップとしては、表示されていないが、光ディスク貼付け製造装置ODBの稼働中は、接着剤塗布ステップ#300、重ね合わせステップ#400、及び展延ステップ#500の各工程で、基板からこぼれ落ちて使用されなかった光硬化樹脂PPを接着剤供給源100の回収タンク11に回収し、フィルタ12でゴミを除去し、脱泡タンク13で混入した気泡を除去して、滴下タンク2で所定の温度Tに保つ粘度管理を行う。
Although not specifically displayed as steps, during operation of the optical disc pasting and manufacturing apparatus ODB, the adhesive
以下に、図5、図6、図7、図8、図9、及び図10を参照して、図1に示す本発明に基づく光ディスク貼付け製造装置ODBの具体的な構造について説明する。図5に、貼合わせ光ディスク製造装置において、基板の保持、搬送、処理、及び測定を実施する各工程実施部の配置を模式的に示す平面図である。光ディスク貼付け製造装置ODBは接着剤塗布(ステップ#300)から仮止め(ステップ#600)を実施する一次貼合わせ部33、仮止めされた基板の接着層に紫外線を全面的に照射して硬化させて光ディスク記録媒体ODを完成させる接着部34(ステップ#700)、完成された光ディスク記録媒体ODのチルト量を検出するチルト検査部35、光ディスク記録媒体ODのチルト以外の欠陥の有無を確認するディスク欠陥検査部36、光ディスク記録媒体ODの接着層厚Dを測定して光ディスク記録媒体の品質を評価して必要であれば作業パラメータ補正信号Sc或いは異常信号Smを生成する接着層厚検査部37(ステップ#800、#900、#1000、#1100)、完成ディスク回収部38、及び光ディスク貼付け製造装置ODB全体の動作を制御する制御部2000を有する。
Below, with reference to FIG.5, FIG.6, FIG.7, FIG.8, FIG.9 and FIG. 10, the specific structure of the optical disk sticking manufacturing apparatus ODB based on this invention shown in FIG. FIG. 5 is a plan view schematically showing the arrangement of each process execution unit for holding, transporting, processing, and measuring a substrate in the bonded optical disk manufacturing apparatus. The optical disk pasting / manufacturing apparatus ODB is cured by irradiating the entire surface of the
次に、図6、図7、図8、及び図9を用いて、一次貼合わせ部33の構成を説明する。図6は、一次貼合わせ部33から接着剤を回収してフィルタリング後に、新たな接着剤と共に粘度管理して一次貼合わせ部33に供給する接着剤供給源100の構造を模式的に示している。同図において、1は紫外線硬化樹脂PP、2は滴下する樹脂を貯めておく滴下タンク、3はチューブ、4はサーキュレータ(例えばイウチ社製サーキュレータFC−301)、5はターンテーブル、6は下基板、7はディスペンサー、8はターンテーブル、9は上基板、10はカップ、11は回収タンク、12はフィルタ、13は脱泡タンク、14はヒーターをそれぞれ示している。
Next, the structure of the
紫外線硬化樹脂PP(以降、樹脂PPと称する)は、滴下タンク2とチューブ3を通る間にサーキュレータ4によって所定の温度Tに調整されることで粘度νを調整され(例えば、室温より低い温度にすることで粘度νを100〜10000cps、更に望ましくは300〜1000cpsに調整される)、ターンテーブル5上に置かれた下基板6にディスペンサー7によってドーナツ状に滴下される。例えば、基板の直径が120mmの場合は、半径15〜50mm、更に望ましくは、半径25〜35mmの位置にドーナツ状の環状畝CAを形成するように滴下される。下基板6はターンテーブル8に搬送されるが、樹脂PPの粘度νが数百cps以上あるため、搬送する際の基板の急加速によって、滴下された樹脂量の分布が乱れることはない。
The UV curable resin PP (hereinafter referred to as the resin PP) is adjusted to a predetermined temperature T by the circulator 4 while passing through the
次に、下基板6の上に貼り合わせ面同士が向かい合うように上基板9を重ね合わせる。下基板6と上基板9の間を樹脂PPが拡散に要する所定の時間後、樹脂層ASが40〜70μm程度になるまで、ターンテーブル8を10〜10000rpm、更に望ましくは3000〜4000rpmで高速回転させ展延工程(ステップ#500)を終える。
Next, the
なお、望ましい回転数r2及び回転時間tは樹脂PPの粘度等の条件に応じて変わる。例えば、樹脂PPの粘度νが700cps、回転時間が5秒間の場合の回転数は、3000〜3500rpm程度が好ましい。 Desirable rotation speed r2 and rotation time t vary depending on conditions such as the viscosity of the resin PP. For example, the rotation speed when the viscosity ν of the resin PP is 700 cps and the rotation time is 5 seconds is preferably about 3000 to 3500 rpm.
展延時に基板外周より排出される樹脂PPは、カップ10によって回収され回収タンク11に集められる。フィルタ12または脱泡タンク13内で樹脂PPは、ヒーター14によって温度調整されることで粘度νを低く調整される。樹脂PPは、回収タンク11よりフィルタ12へ圧送されてフィルタリングが行われる。そして脱泡タンク13内で一定時間脱泡された後、滴下タンク2へ送られ再度下基板6への滴下に使用される。例えば、樹脂PPは室温より高い温度にすることで、室温時より低い10〜1000cps、さらに望ましくは50〜300cpsの粘度νに調整されるため、フィルタリング、脱泡工程に要する時間は室温で行うときより短くすることができる。つまり、フィルタリング及び脱泡工程での所定温度をそれぞれT1及びT2とすると、滴下温度TはT1及びT2より低い温度であり、T1とT2は同温度であっても良い。
The resin PP discharged from the outer periphery of the substrate at the time of spreading is collected by the
なお、サーキュレータ4の代わりに、エアーコンディショナを用いて、ターンテーブル5とターンテーブル8の周りの雰囲気を温度調節しても同様の効果が得られる。また、ターンテーブル5とターンテーブル8を共通にすることで、基板搬送によって起こる基板上に滴下された樹脂量の分布の乱れを低減することができる。
The same effect can be obtained by adjusting the temperature of the atmosphere around the
図7は、貼り合わせの一次貼合わせ部33の概略を示す模式図である。一次貼合わせ部33は、基板供給部15、除電ブロー器16、基板供給アーム17、前工程テーブル18、バリ除去及び除電ブロー処理部19、接着剤滴下部20、基板反転部21、ターンテーブル23、ボス24、搬送アーム25、仮止め用紫外線照射器26、パレット27、及びボス30を有している。更には基板を上下から挟み込んで基板の反りを矯正する下矯正板28及び上矯正板29を備えている。尚、ターンテーブル8には、上基板6と下基板9が樹脂層ASを挟んで一体に重ね合わされたディスク体22が乗せられている。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an outline of the
貼り合わせる基板は、下基板6、上基板9それぞれ別のスタックポールを用いて基板供給部15に供給される。スタックポールに積まれた基板の側面から除電ブロー器16を用いて除電ブローを行い、基板に付着したゴミの除去と、積み重ねられた基板を取り出す際に基板がくっつかないように基板1枚づつの分離を行う。基板供給アーム17を用いて下基板6、上基板9をスタックポールから取り出し、前工程テーブル18に供給する。
The substrates to be bonded are supplied to the
下基板6、上基板9はバリの除去および除電ブローの処理部19で、基板貼り合わせ面の内周部をプレス機で押圧し、成形時に発生する基板貼り合わせ面のバリを潰した後、基板を回転させながら基板表面を除電ブローし、基板の貼り合わせ面を清掃する。ブローされたダストは吸塵口より排出して、バリの除去および除電ブローの処理部19のチャンバー内の清浄度を保つ。
The
下基板6は樹脂滴下部20のターンテーブル上に貼り合わせ面を上にして置かれ、紫外線硬化樹脂PP(以後、樹脂PPとする)が貼り合わせ面上にディスペンサー7(図6)によってドーナツ状に滴下される。例えば、直径120mmのディスクの場合は、半径15〜50mm、更に望ましくは、半径25〜35mmの位置にドーナツ状に滴下される。上基板9は貼り合わせ面が下を向くように基板反転部21で表裏反転される。次に前工程テーブル18から下基板6をターンテーブル8に搬送し、その後下基板6に上基板9を貼り合わせ面同士が合うように重ね合わせ、下基板6と上基板9の間を樹脂PPが拡散するのを待つ。この時、下基板6、上基板9の間隔を一定に保つことで拡散は速やかに行われる。
The
滴下された樹脂PPが、ディスク完成時における最内周での到達目標位置よりも0〜10mm外周側、更に望ましくは0から2mm外周側まで拡散した後、樹脂層ASが40〜70μm程度になるまで、ターンテーブル8をr2を10〜10000rpm、更に望ましくはr2を3000〜4000rpmで高速回転させてディスク体22を作製する。なお、望ましい回転数r2及び回転時間tは樹脂PPの粘度νあるいは回転時間tに応じて変わる。例えば、樹脂PPの粘度νが700cps、回転時間tが5秒間の場合の回転数r2は、3000〜3500rpm程度が好ましい。
After the dropped resin PP diffuses from 0 to 10 mm outer circumference side, more preferably from 0 to 2 mm outer circumference side from the target position at the innermost circumference when the disc is completed, the resin layer AS becomes about 40 to 70 μm. The
上記高速回転の際、下基板6、上基板9の間の樹脂PPは遠心力によって基板外周部へ移動する。高速回転の時間tが長くなるか、回転数r2が高くなると移動する樹脂PPの量が多くなって下基板6、上基板9の間の内周部に樹脂PPが充填されていない隙間ができてしまう。この隙間によってディスク体22の外観は悪くなり、樹脂層厚のバラツキも大きくなる。
During the high-speed rotation, the resin PP between the
図8に、ターンテーブル8のボス30の周辺部の構造を示す。拡散して下基板6又は上基板9の中心穴よりはみ出た樹脂PPを吸引ポンプ32でボス30に設けた吸引口31を通じて吸引する。この機構を用いて、基板6及び9を高速回転させている間、下基板6、上基板9の間の樹脂PPを基板中心側より、高速回転によって樹脂PPにかかる遠心力より強い力pで吸引(以後、内周部吸引という)することで、基板内周側に位置する樹脂PPの基板外周側への極端な移動を抑えることができる。
FIG. 8 shows the structure of the periphery of the
次に高速回転が終了したディスク体22をターンテーブル23へ搬送し、所定の直径のボス24に通すことで、下基板6と上基板9の中心のズレを補正する芯だし工程を行う。この芯だし工程によって両基板間の中心のズレ量は、下基板6及び上基板9の中心穴径とボス径の差以下、例えば両基板の中心穴径がφ15.070mm、ボス24の径がφ15.055mmであればそのズレ量は15μm程度以下に抑えることができる。
Next, the
展延後のディスク体22の搬送、芯だしによる未硬化の樹脂層への負荷によってディスク内周部の樹脂層に気泡が混入することがある。このような場合、ターンテーブル23で再度、内周部吸引(以後、再吸引という)を行うことで気泡を除去することができる。また、樹脂の滴下量の変動によるディスク体22の中心穴端面への樹脂のはみ出し、あるいは、基板間の樹脂未充填の隙間も再吸引を行うことで防止することができる。
Air bubbles may be mixed into the resin layer on the inner periphery of the disk due to the load on the uncured resin layer due to the conveyance and centering of the
そして搬送アーム25に取り付けた仮固定用紫外線照射器26を用いて、ディスク内周部に紫外線をスポット的に照射し樹脂を硬化させ、下基板6、上基板9の一部を一体とすることで、両基板の仮固定を行う。これによって以後、下基板6と上基板9の位置がズレず、また、内周部への気泡混入を防止しつつディスク体22を搬送することができる。この場合、ターンテーブル23のボス24は、図8に示したボス30と同様の構造を有する。拡散して下基板6又は上基板9の中心穴よりはみ出た樹脂PPを吸引ポンプ32でボス30に設けた吸引口31を通じて吸引する。
Then, using the temporarily fixing
紫外線のスポット照射工程を終えたディスク体22はパレット27に搬送され、基板の反りを抑えるガラス製の下矯正板28、上矯正板29で上下から挟み込まれ紫外線照射工程へ送られる。各矯正板は紫外線の透過率の高い材質(例えば石英ガラス)であれば更に良い。また、下矯正板28及び上矯正板29のディスク接触面側の形状は、スタックリブのような基板表面の凸部、または成形条件によって生じるクランプ領域表面と基板の信号領域RSの表面との段差に沿うような形状であることが、貼り合せた基板表面の平面度を確保する上で好ましい。
The
さらに、下矯正板28、上矯正板29のディスク接触面側の形状を、ディスク体22の信号領域RS1及びRS2を避けて、クランプ部もしくは外周部、またはその両方を矯正する形状にしている。その結果、両矯正板とディスク体22の間に異物が挟まって、ディスク体22の信号領域RS1及びRS2に対応する基板表面を傷つけるような事態を防ぐことができる。
Further, the shape of the lower correction plate 28 and the upper correction plate 29 on the disk contact surface side is formed so as to avoid the signal regions RS1 and RS2 of the
更に、図5に戻って、一次貼合わせ部33以降の各工程部について説明する。一次貼合わせ部33により基板の仮止め(ステップ#600)を終えたディスク体22はパレット27ごと接着部34に搬送される。接着部34では、ディスク体22に紫外線を照射して、樹脂層ASを本硬化することによって上下基板6及び9を一体とする。接着部34は紫外線ランプからの発熱によって高温になるため、ディスク体22に冷却風を吹き付けてディスク体22の温度が高くなるのを防いでいる。
Furthermore, returning to FIG. 5, each process part after the
ディスク体22の外周部端面の樹脂PPの硬化が不十分な場合は、ディスク体22のチルトが大きくなるため、外周部端面にも紫外線を照射し、樹脂PPを十分硬化させなければならない。従って、ディスク体22の上面または下面から照射される紫外線をディスク体22の外周端部に導くため、搬送パレット27にディスク体22の外周を囲み、ディスク外周部端面と略平行に鏡面を向けた反射板を設けている。反射鏡の材質は、紫外線の反射率の高い鏡面加工を行ったアルミが望ましい。
When the resin PP on the end surface of the outer peripheral portion of the
紫外線照射による本硬化の終わったディスク体22は、各検査部へ搬送され、チルト検査部35で適当なチルト検査機(例えばアドモンサイエンス社製 SH3DL-12NE)にてチルトについて検査される。欠陥検査部36において、適当な欠陥検査機(例えばDr. Schenk 社製 VCD120C )によって、欠陥の有無や程度について検査される。接着層厚検査部37に於いても、レーザーフォーカス変位計(例えばキーエンス社製 LT-800)等の測定器を用いて接着層ASの厚さDを測定される。そして、上述のように、測定された接着層厚Dを所定の基準値を比較して、光ディスク記録媒体の品質と共に、光ディスク貼付け製造装置ODBの稼働状態がパラメータの補正によって修正可能な許容範囲であるか、それともパラメータ補正では修正不可能な異常事態であるかあるかを判断する。光ディスク記録媒体が不良であれば、ディスク回収部38で良品、不良品毎に選別してスタックポールに回収される。なお、不良品のうち欠陥検査不良品は、原因分析が必要であるので、他の不良品と区別して回収される。修正可能であれば、パラメータ補正信号を生成して、一次貼合わせ部33をフィードバックしてサーボコントロール制御を行う。異常事態であれば、異常信号Sdを生成して、光ディスク貼付け製造装置ODBを停止するなど必要な処置を講じる。
The
図9及び図10を参照して、芯だし工程で用いられるボス24の構造を説明する。図9はボス24の平面図であり、図10は、ターンテーブル23にディスク体22をセットした状態を表す模式図である。ピン39は下基板6及び上基板9の内周端面に同時に接触できるだけの長さを有し、その長軸方向が上下基板6及び9の厚さ方向と略平行になるように設けられている。40はエアーシリンダ、41は空気を吸排気できるポンプである。芯出しを行う時は、ポンプ41より空気をシリンダー40に送り、シリンダー40を伸ばし、ピン39を上下基板6及び9の外周方向へ押し出す。ピン39は上下基板6及び9の端面を揃え、上下基板6及び9の中心を合わせる。搬送アーム25自体に同様の手段を有するピンを設けても同様の効果が得られる。なお、ピン39の本数は2本以上必要であるが、好ましくは3本である。更に、ボス24に図8に示した吸引構造を兼ね備えさすことにより、接着層ASへの気泡の混入を防止しつつ中心のズレ量を効果的に補正することができる。
The structure of the
このように、構成されたバス24によって、所定の吸引力P1(mmHg)で吸引しながら芯合わせされたディスク体22の接着層ASに局所的に紫外線を照射することによって、接着層ASを局所的に硬化させて、ディスク体22を仮止めする。但し、好ましくは、接着層ASの内終端部を硬化させて仮止めを行う。さらに、必要であれば、接着層ASの外周部に照射して内周側と外周側の二カ所を硬化させる。
In this way, the adhesive layer AS is locally irradiated by irradiating the adhesive layer AS of the
次に、図12を参照して、本発明による光ディスク記録媒体接着層厚Dの測定値に基づいて、光ディスク記録媒体品質と、光ディスク貼付け製造装置の稼働状態を検出し、その検出結果にもとづいて光ディスク貼付け製造装置の稼働条件を変更するサーボコントロール制御を、プリント方式による光ディスク製造に適応した場合について説明する。プリント方式の方法及び装置は公知であるので、説明を省く。尚、図11及び図12を参照して説明したプリント方式の接着剤の塗布方法に固有の工程以外は、上述のスピンコート方式に於ける工程と、基本的に同じである。 Next, referring to FIG. 12, based on the measured value of the optical disc recording medium adhesive layer thickness D according to the present invention, the optical disc recording medium quality and the operating state of the optical disc pasting and manufacturing apparatus are detected, and based on the detection result. A description will be given of a case where servo control control for changing the operating condition of the optical disk pasting and manufacturing apparatus is applied to optical disk manufacturing by a printing method. Since the printing method and apparatus are known, a description thereof will be omitted. The steps are basically the same as those in the above-described spin coating method except for the steps unique to the printing method adhesive application method described with reference to FIGS.
上述のように、プリントによる塗布の結果、接着層ASの厚みは直径方向で、|D1−D2|だけ分布がばらつく。基板の直径をDMとすると、基板に対する接着剤の塗布方向との平行度、つまり傾きθは次式5で表すことが出来る。
tanθ=|D1−D2|/DM (5)
As described above, as a result of application by printing, the thickness of the adhesive layer AS varies in the diameter direction by | D1-D2 |. When the diameter of the substrate is DM, the parallelism with respect to the direction of application of the adhesive to the substrate, that is, the inclination θ can be expressed by the following equation (5).
tan θ = | D1-D2 | / DM (5)
また、スクリーンSPと基板間の距離Sと接着層厚Dとの関係は、次式6で表すことが出来る。
D=α3・V・S (6)
α3は係数である。
Further, the relationship between the distance S between the screen SP and the substrate and the adhesive layer thickness D can be expressed by the following
D = α3 ・ V ・ S (6)
α3 is a coefficient.
つまり、基板上の接着層の厚さ分布(平行度)を補正する際には、式5に基づいて、スクリーンSPと基板との相対角度を調整するための補正角度△θを算出して補正信号Scを生成する。
That is, when correcting the thickness distribution (parallelism) of the adhesive layer on the substrate, the correction angle Δθ for adjusting the relative angle between the screen SP and the substrate is calculated based on
また、接着層の厚さ分布が無視できるほど小さいが、厚みD自体を補正する必要がある場合には、△Sを式6に基づいて算出して補正信号Scを生成する。
If the thickness distribution of the adhesive layer is so small that it can be ignored, but it is necessary to correct the thickness D itself, ΔS is calculated based on
本発明は、第一の基板と第二の基板の間に、接着層を形成して第一の基板と第二の基板を貼り合わせてディスクを作製する際、接着剤の温度を制御して粘度を各工程に合わせて変化させることによって、外観の良いディスクを安定して作製でき、また、製造装置の運転効率が向上できるものである。 The present invention controls the temperature of the adhesive when forming a disk by forming an adhesive layer between the first substrate and the second substrate and bonding the first substrate and the second substrate together. By changing the viscosity according to each step, a disk having a good appearance can be stably produced, and the operating efficiency of the production apparatus can be improved.
また、本発明は、第一の基板と第二の基板の間に接着層を形成して第一の基板と第二の基板を貼り合わせる際に、第一の基板と第二の基板とを一体に高速回転させて接着層の厚さを調整後に、基板内周端から第一の基板と第二の基板間の接着層を吸引することによって、気泡の混入等の無い外観の良いディスクを安定して作製できるものである。 In the present invention, when the adhesive layer is formed between the first substrate and the second substrate and the first substrate and the second substrate are bonded together, the first substrate and the second substrate are bonded together. After adjusting the thickness of the adhesive layer by rotating it at a high speed integrally, by sucking the adhesive layer between the first substrate and the second substrate from the inner peripheral edge of the substrate, a disc with a good appearance free of bubbles etc. It can be manufactured stably.
さらに、本発明は、第一の基板と第二の基板の間に接着層を形成して第一の基板と第二の基板を貼り合わせる際に、第一の基板と第二の基板とを一体に高速回転させた後に、第一の基板と第二の基板の中心のズレを補正することによって、貼り合わせる2枚の基板の中心のズレを簡易に精度良く抑えることができるものである。 Further, in the present invention, when the first substrate and the second substrate are bonded together by forming an adhesive layer between the first substrate and the second substrate, the first substrate and the second substrate are bonded together. After the high-speed rotation is integrally performed, the misalignment between the centers of the first substrate and the second substrate is corrected, whereby the misalignment between the centers of the two substrates to be bonded can be easily and accurately suppressed.
また、本発明では接着層への気泡の混入を防げるので、片側二層ディスクのように接着層をレーザが透過しなければならない構造を含めて、片側一層ディスク、両側一層ディスクをはじめとすべてのディスクの貼合わせに用いることが出来る。半径位置での厚さが均質に保つことが出来るので、つまり同一円周上での厚さを一定にできる。 In addition, in the present invention, since air bubbles can be prevented from being mixed into the adhesive layer, all structures including single-sided single-layer discs, double-sided single-sided discs, etc. It can be used for laminating discs. Since the thickness at the radial position can be kept uniform, that is, the thickness on the same circumference can be made constant.
更に、本発明では、製造された光ディスク記録媒体の接着層厚Dの測定値Daに基づいて、光ディスク記録媒体品質と、光ディスク貼付け製造装置の稼働状態を検出し、その検出結にもとづいて光ディスク貼付け製造装置の稼働条件を変更するサーボコントロール制御を行うので、稼働環境等の条件の変動があっても、常に安定した品質の光ディスクを製造できる。 Furthermore, in the present invention, based on the measured value Da of the adhesive layer thickness D of the manufactured optical disk recording medium, the optical disk recording medium quality and the operating state of the optical disk application manufacturing apparatus are detected, and the optical disk application is performed based on the detected result. Since servo control control is performed to change the operating conditions of the manufacturing apparatus, an optical disk with stable quality can always be manufactured even if the operating environment and other conditions vary.
以上のように、本発明にかかる貼合わせ式光ディスク製造装置は、接着層の光透過性を確保できるので、今後光ディスク記録媒体の多層化を容易にすると共に、さらに貼合わされた光ディスクの接着層厚に基づいて、前工程の稼働条件を自動的に調整できるので、安定した品質の光ディスクの製造に適している。 As described above, the bonded optical disk manufacturing apparatus according to the present invention can ensure the light transmittance of the adhesive layer, so that the optical disk recording medium can be easily multilayered in the future, and further the adhesive layer thickness of the bonded optical disk. Therefore, the operating conditions of the previous process can be automatically adjusted, which is suitable for the production of an optical disc with stable quality.
6,9 基板、 100 接着剤供給手段、 12 濾過手段、 13 脱泡手段、 30 吸引手段、 300 環状塗布手段、 400 重ね合わせ手段、 500 展延手段、 600 仮止め手段、 OD 光ディスク、 AS 接着層、 CA 環状畝、 PP 接着剤
6,9 Substrate, 100 Adhesive supply means, 12 Filtration means, 13 Defoaming means, 30 Suction means, 300 Annular application means, 400 Superimposing means, 500 Spreading means, 600 Temporary fixing means, OD optical disk, AS adhesive layer , CA annular ridge, PP adhesive
Claims (4)
接着剤(PP)を該第一及び第二の基板(6,9)の間に塗布して、所定の厚さ(Da)を有する接着層(CA、AS)を形成する接着剤塗布手段(300,400,500)と、
該接着剤塗布手段(300,400,500)に、第一の所定温度(T)に管理された接着剤(PP)を供給する接着剤供給手段(100)と、
該第一の所定温度(T)より高い第三の所定温度(T2)で、該接着剤(PP)に混入されている気泡を除去する脱泡手段(13)を有し、
前記接着剤供給手段(100)は、前記接着剤塗布手段(300,400,500)から、該接着層(AS)の形成に使われなかった接着剤(PP)を回収する接着剤回収手段(11)と、
該回収された接着剤(PP)を該第一の所定温度(T)より高い第二の所定温度(T1)で濾過する濾過手段(12)とを更に有することを特徴とする貼合わせ式光ディスク製造装置(ODB)。 A bonded optical disc manufacturing apparatus (ODB) for manufacturing an optical disc (OD) by laminating at least a first substrate (6) and a second substrate (9),
Adhesive application means for applying an adhesive (PP) between the first and second substrates (6, 9) to form an adhesive layer (CA, AS) having a predetermined thickness (Da). 300, 400, 500),
An adhesive supply means (100) for supplying an adhesive (PP) managed at a first predetermined temperature (T) to the adhesive application means (300, 400, 500);
In said first predetermined temperature (T) higher than the third predetermined temperature (T2), have a defoaming means (13) for removing air bubbles that are mixed into the adhesive (PP),
The adhesive supply means (100) recovers an adhesive (PP) that has not been used to form the adhesive layer (AS) from the adhesive application means (300, 400, 500). 11) and
Laminating type, characterized by further organic and filtering means for filtering (12) with said recovered adhesive above (PP) to said first predetermined temperature (T) a second predetermined temperature (T1) Optical disc manufacturing equipment (ODB).
前記第二の基板(9)を該環状畝(CA)の先端部と接するように、該第一の基板(6)に重ね合わせる重ね合わせ手段(400)と、
該重ね合わされた第一及び第二の基板(6,9)を第二の所定の回転速度(r2)で一体に回転させて、前記環状畝(CA)を該所定の半径位置より外周部方向に展延して、接着層(AS)を形成する展延手段(500)とを有することを特徴とする請求項1に記載の貼合わせ式光ディスク製造装置(ODB)。 The adhesive application means (300, 400, 500) applies the adhesive (PP) to a first predetermined rotation speed at a predetermined radial position on the first surface (RS1) of the first substrate (6). An annular application means (300) that is applied in (r1) to form an annular ridge (CA) having a narrow ridge-like cross section at the tip;
Superimposing means (400) for superimposing the second substrate (9) on the first substrate (6) so as to be in contact with the tip of the annular flange (CA);
The superposed first and second substrates (6, 9) are integrally rotated at a second predetermined rotational speed (r2), and the annular ridge (CA) is moved from the predetermined radial position toward the outer peripheral portion. The bonded optical disk manufacturing apparatus (ODB) according to claim 1, further comprising: a spreading means (500) that spreads to form an adhesive layer (AS).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005227616A JP4130200B2 (en) | 1996-04-19 | 2005-08-05 | Laminated optical disk manufacturing equipment |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9824196 | 1996-04-19 | ||
JP2005227616A JP4130200B2 (en) | 1996-04-19 | 2005-08-05 | Laminated optical disk manufacturing equipment |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53791397A Division JP3833265B2 (en) | 1996-04-19 | 1997-04-18 | Laminated optical disc manufacturing method and apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005322413A JP2005322413A (en) | 2005-11-17 |
JP4130200B2 true JP4130200B2 (en) | 2008-08-06 |
Family
ID=35469536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005227616A Expired - Fee Related JP4130200B2 (en) | 1996-04-19 | 2005-08-05 | Laminated optical disk manufacturing equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4130200B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008027549A (en) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Ricoh Co Ltd | Manufacturing method of optical recording medium |
-
2005
- 2005-08-05 JP JP2005227616A patent/JP4130200B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005322413A (en) | 2005-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3833265B2 (en) | Laminated optical disc manufacturing method and apparatus | |
EP1152407A2 (en) | Optical disk, method for producing the same, and apparatus for producing the same | |
EP0833315B1 (en) | Method of correcting nonalignment of a storage disc | |
KR101067988B1 (en) | Bonding method and bonding apparatus | |
KR101052373B1 (en) | Joining method and joining device | |
JP4463696B2 (en) | Optical disc manufacturing method and apparatus | |
JP4130200B2 (en) | Laminated optical disk manufacturing equipment | |
US8017210B2 (en) | Multilayer information recording medium and method for manufacturing the same | |
JP4068187B2 (en) | Optical disc manufacturing method | |
JP2005285222A (en) | Multilayer information recording medium manufacturing method and multilayer information recording medium manufacturing equipment | |
JP4106401B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing optical bonded disc | |
JP2000285520A (en) | Optical disk and its production | |
JP2001232666A (en) | Apparatus and method for manufacturing optical disk | |
JP2008198296A (en) | Manufacturing method of servo pattern layer for information recording tape, its manufacture device, and information recording tape | |
JP2002184037A (en) | Optical disk, manufacturing method therefor and manufacturing device thereof | |
JP4612481B2 (en) | Optical disc manufacturing equipment | |
JPH10334521A (en) | Dvd sticking method and its device | |
JP2003045090A (en) | Disk substrate carrier and disk manufacturing device using the same | |
JPH09180267A (en) | Manufacture of optical pasted disks and manufacturing device therefor | |
JPH10302317A (en) | Optical stuck disk and its production | |
JP2008027549A (en) | Manufacturing method of optical recording medium | |
WO2011126080A1 (en) | Method for manufacturing optical storage media and apparatus for manufacturing same | |
JP2001209979A (en) | Device for manufacturing disk | |
JPH11213462A (en) | Optical information medium manufacturing method and optical information medium manufacturing device | |
JPH09314676A (en) | Optical laminated-disc, its preparation and its apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080212 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080402 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080422 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080520 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110530 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110530 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120530 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120530 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130530 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130530 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |