JPH01101122A - 光ディスク製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、紫外線等の放射線で硬化する液状の放射線硬
化相ｙＩＦ１（以下、フォトポリマと称する。）を用い
て微小凹凸を担持する転写層を有する光ディスクを製造
する装置に関する。

背景技術 従来から、透明な円板上に、情報信号としてピット列を
同心円状若しくは渦巻き状に形成した光ディスクや、あ
るいはディスク完成後、レーザスポットによって追記で
きるように渦巻き状案内溝を形成した光ディスクが知ら
れている。かかる光ディスクの表面にピット列、案内溝
等の微小凹凸を形成した光ディスクの製造方法としては
、例えば特開昭５３−１１６１０５号公報、特開昭５４
−２３５０１号公報、特開昭５８−３６４１７号公報等
に記載されたものがある。いずれの製造方法においても
、円板上にフォトポリマを担持させ、その上に所定微小
凹凸（パターン）を有するスタンパの転写領域を接触さ
せ、紫外線照射によってフォトポリマを硬化させて転写
層を円板上に形成させている。

しかしながら、いずれの方法においても、円板−スタン
パ間にフォトポリマを拡げる場合、フォトポリマ中に微
小気泡が混入するという欠点がある。一般に、光ディス
クの半径方向におけるピット列間隔は約１．６μｍと小
さい。従って、転写工程におけるフォトポリマ中の気泡
の混入は、ピットあるいは案内溝を欠落させる有害なも
のである。

円板−スタンパ間のフォトポリマ中の気泡の混入を防ぐ
技術としては、本出願人による特開昭６０−２６１０４
７号公報に開示した光ディスク製造方法がある。この従
来の製造方法を第１６図の光ディスクの製造装置の部分
概略断面図に基づいて説明する。

先ず、第°１６図（ａ）に示す如く、ベース２上の所定
位置に固定されたスタンパ１上にフォトポリマを供給す
る。その後、センターボス３の外周のフランジ部にＰＭ
ＭＡからなる透明円板４を載置する。

次に、センターボス３を下降させて円板４をスタンパ１
上のフォトポリマ５に接触させる。この状態ではフォト
ポリマ５中には気泡が存在している。

次に、第１６図（ｂ）に示す如く、スタンパ１及び円板
４の外周がフォトポリマ５を介して密着するように円板
４上の外周部を外周押さえ部材（リング）で固定する。

次に、第１６図（Ｃ）に示す如く、センターボス３近傍
を加圧してセンターボスを上昇させ、円板４の内周部を
上方向に押圧する。ここで円板４は、外周部を外周リン
グ６により固定されているために、図示の如く傘状ある
いはコニーデ形状に変形する。このときベース２の中央
凹部上に円板４及びスタンパ１間に偏平円型形状の閉空
間が形成される。そして、センターボス３の上昇と共に
フォトポリマ５は外周側へ広がって行く。この際、フォ
トポリマ５中の直径０．５ｍｍ以上の大きな気泡はフォ
トポリマの外への広がりによって消滅し、それ以下の直
径の気泡は環状になったフォトポリマ溜りの内周側に集
まる。

ここで、センターボス３、円板４及びスタンパ１間に形
成された閉空間は、センターボス近傍を加圧又は減圧さ
せる気体圧制御装置に連通されているので、該気体圧制
御装置によって密閉状態のベース２の中央凹部から僅か
に気体を送込み加圧するとフォトポリマ５の最内周を振
動させた形となり、フォトポリマ中の気泡は消滅する。

次に、第１６図（ｄ）に示す転写工程の如く、中央凹部
の密閉状態を保ちつつ加圧を止め、気体を゛引き、減圧
してゆくと大気圧との差圧によりスタンパ１と円板４の
間にフォトポリマ５が外周部から内周側に向かって進ん
でゆく。そしてセンターボス３を下降させる。ここで外
周部から内周側に向かって順次進んでゆくフォトポリマ
５は、円板４とスタンパ１との間に介在し消費され転写
領域の最内周部に達しスタンパ１の最内周部に達する以
前に完全に消費されて無くなるか又はスタンパ１の最内
外周部に吐出する。

次に、第１６図（ｅ）に示す如く、更にセン、ターボス
３の下降を続け、円板４全面がスタンパ面と路間−平面
になるまでセンターボス３の下降させ、所定位置で停止
させる。

次に、センターボス３の内周部下側近傍の閉空間の減圧
状態はそのままで外周部えリング６を外し、紫外線を照
射してフォトポリマ５を硬化させる。

フォトポリマ５の硬化後、センターボス３を上昇させて
スタンバ１から円板４を剥離させれば、スタンパ１の微
小凹凸を転写した硬化フォトポリマの転写層５を担持し
た円板４が得られる。

しかしながら、従来の製造装置において、第１６図（ａ
）に示す如く、ベース２上の所定位置に固定されたスタ
ンバ１上にフォトポリマを供給する場合、ベース２が固
定されフォトポリマ吐出装置が回転してフォトポリマを
供給する装置が用いられていた。また各操作工程におい
て人力で円板等の移動が行われていた。したがって、ス
タンバに埃が付着したり、フォトポリマに気泡が混入し
たりすることがあり、製造される光ディスクの歩留まり
が低下するという欠点があった。

発明の概要 本発明は、前記のような従来の欠点を解消するためにな
されたものであり、粉塵等を発生させることが少なく、
さらに転写工程でフォトポリマに気泡混入が少なくかつ
小型化が容易な光ディスク製造装置を提供することを目
的とする。

本発明の光ディスク製造装置は、光学的パターンを担持
するスタンパと円板との間に液状の放射線硬化樹脂を充
填させ、放射線硬化樹脂を硬化させて光学的パターンに
対応する転写層を円板上に形成する光ディスク製造装置
であって、フレーム上を移゛動自在な支持部材と、スタ
ンパを担持する平坦部を有しその中央部に凹部を有して
支持部材に回転自在に支持されたターンテーブルと、凹
部内に配置されかつターンテーブルと同一回転軸の周り
にターンテーブルと一体的に回転自在でかつ回転軸に沿
って移動自在に支持部材に支持されたセンターボスと、
センターボス上に裁置される円板の外周部を平坦部に押
圧する抑圧手段と、凹部に連通して凹部内の気圧を調節
する気体圧制御手段とからなることを特徴とする。

実施例 以下に、本発明の一実施例を添附図面に基づいて説明す
る。

第１図及び第２図は、かかる実施例の光ディスク製造装
置の概略を示す正面図及び平面図である。

かかる光ディスク製造装置においては、略直方体の装置
筐体１０の上部面に長手方向に伸長した矩形断面の案内
溝１１を設け、案内溝１１中の溝に沿って架設されたレ
ール１２上にて水平（図中、左右方向）に移動自在な移
動ベース１３が設けられている。

第３図の部分切欠断面図に示す如く、移動ベース１３の
直方体のベース筐体１４中には、スタンバ１５を担持す
る円形の水平平坦部１６（スタンバベース）とその中央
に設けられた凹部１７とを有する回転自在なターンテー
ブル１９と、中央凹部１７内に配置され水平平坦部１６
に垂直に移動自在となるようにセンターボス支持体１８
中にターンテーブルと一体的に回転自在に載置されるセ
ンターボス２０とが設けられている。ターンテープル１
９は、センターボス２０の長手方向中実軸線の周りを回
転するようにベアリング２１ａ及びギア２２を介してモ
ータ２３に接続されている。

ターンテーブルには、水平平坦部１６をターンテーブル
１９に対して水平に微小移動させるためにマイクロメー
タ付きの偏芯調節機構が設けられている。よって、水平
平坦部１６は、ターンテーブル上において水平面のｘｙ
方向に調節自在である。

センタ−ボス２０上部の頭部には、透明円板の中心孔の
内周部分に頭部が嵌合して円板が載置自在になるように
周囲にフランジ２４が設けられ、さらに、エアーシリン
ダ機構２５により円板の中心孔の内周部を内部から開い
て固定するチャック２６がフランジ２４の上部に設けら
れている。このチャックは作動時に固定すべき円板の中
心孔の内径と同一の外径を有する円筒となり、その円筒
軸線はセンターボス及び円板の芯合せに用いセンターボ
スの中心軸線と一致している。

更に、センターボス２０には、モータ２７、カム２８等
からなるセンターボス上昇機構が接続されている。該セ
ンターボス上昇機構は、センターボスのフランジ平面（
円板担持面）をスタンバ１５の主面から形成すべき転写
層の厚さ分だけ高い平面に位置（最下部位置）させ、さ
らに、それより高い任意の位置に円板が移動できるよう
に構成されている。

第４図は、円板２９及びスタンバ１５間にフォトポリマ
３０を介して円板２９をフランジ２４に載置してセンタ
ーボスを最下部位置においた場合の凹部１７近傍の拡大
部分断面図である。センターボス支持体１８の周囲にベ
アリング２１ａを設け、さらにエアーシリンダ２５の周
囲にベアリング２１ｂを設けてターンテーブル１９及び
センターボス２０が回転できるように構成されている。

凹部１７の底部壁はセンターボス支持体１８の上部面で
あり、そこには、凹部内の気圧を加圧又は減圧調整する
ために、気体圧制御装置に連通ずる気体通路３１の開口
３１ａが設けられている。

更に、凹部１７の底部には、スタンバ及び円板間から溢
れるフォトポリマを吸引する吸引ノズル３２が設けられ
ている。かかる吸引ノズルは、第４図に示す如く、固定
されたスタンバ１５の中心孔の内周部近傍すなわち、中
央凹部の内周縁部に向けて開口した吸引口３２ａを有す
る管部材３２ｂと、該管部材を凹部の底部壁に固定する
台座３２ｃとからなっている。また、吸引ノズル３２は
、センターボス支持体１８中の気体通路３３を経て気体
圧制御装置に連通している。

かかる気体通路３１及び３３は気体圧制御装置に接続さ
れているが、気体圧制御のために気体通路３１には、大
気に連通させるための開閉を行う電磁弁３４が設けられ
、さらに、吸引ノズル３２による吸引時に凹部１７内の
圧力と大気圧との気圧差が一定となるように気体リーク
量を設定するリーク弁３５が設けられている。また、気
体通路３１には初期接触時及び円板剥離時に加圧気体を
凹部１７内へ供給する加圧ポンプ３６とそれを開閉する
電磁弁３７が設けられている。さらに気体通路３１には
、押圧消泡時に凹部１７内を減圧する減圧ポンプ３８と
それを開閉する電磁弁３９とバッファタンク４０とが設
けられている。

かかるバッファタンク４０は、減圧ポンプ３８　・によ
る減圧時に急激に凹部内を減圧させず徐々に減圧させる
ために、所定容量の空間を有している。

電磁弁３９及び減圧ポンプを作動させた場合に、先ず、
タンク４０内が減圧され続いて凹部１７内が減圧される
。

かかる凹部１７内の緩やかな減圧を達成するためには、
バッファタンク４０の代りに、第４図の破線にて示す配
管系として気体通路３１に並列に例えば６個の電磁弁３
９ａないし３９ｆを設けて減圧ポンプ３８に連通させる
ことができる。かかる電磁弁３９ａないし３９ｆの群に
おける弁を１個づつ順に開放することにより、徐々に凹
部１７内を減圧させることもできる。

さらに気体通路３３には、電磁弁４１を介してフォトポ
リマを吸引する吸引ポンプ４２が設けられている。かか
る電磁弁３４．３７．３９　（３９ａないし３９ｆ）及
び４１とポンプ３６．３８及び４２とは気体圧制御装置
をなしており、制御装置２００によってそれぞれ制御さ
れている。

また、凹部１７上の水平平坦部１６の中心孔の内周部に
は金属リング５０が嵌入されている。金属リング５０は
押え環状部材５１上にＯリング５２を介してネジ５３に
よって固定されている。金属リング５０の外径は、スタ
ンパの中心孔内径より嵌合可能程度の大きさとしている
ので、スタンパ内周のバラツキを吸収できる。この金属
リング５０の挿着は凹部上方から装入してネジ５３で金
属リング上端面とスタンパ面が面一となるように調整さ
れる。また、金属リングを離脱するときは、押えネジ５
４を外して下方から金属リング５０を外す。

押圧消泡工程中や放射線照射後の剥離中などにおけるフ
ォトポリマを介した円板２９とスタンパ１５との密着状
態から円板及びスタンパが離される場合、スタンパ中心
孔の内周部分に過度の応力がかかり当該部分を疲労させ
ることになるけれども、かかる金属リング５０の挿着に
よって、スタンパ内周部分の疲労を防止できる。金属リ
ング５０が当該応力を受けてスタンパ内周部分には下方
の応力しか及ばないためにスタンパ１５の寿命を延すこ
とができる。

第４図に示す如く、吸引ノズル３２は、センターボスを
中心に半径方向に向かうように１個しか設けていないが
、同様に複数個を設けても良い。

吸引ノズルを複数化することにより、溢れるフォトポリ
マ３０を素早く吸引することができる。

第３図に示す如く、ベース筐体１４の外部底部壁には、
筐体１０の案内溝１１に沿って架設された一対のレール
１２に係合する受は部５５が設けられている。また、ベ
ース筐体１４の内部底部壁には、ターンテーブル１９の
周囲とベース筐体１４との間隙からの下方気体流をベー
ス筐体１４から装置筺体１０へと通過させるように電動
ファン５６及び複数の貫通孔５７が設けられている。同
様に、第５図に示す如く装置筐体１０の案内溝１１の底
部壁にも下方気体流ための複数の貫通孔５７が設けられ
ている。これらの構成により装置の各筐体１０．１４が
負圧室となり下方気体流が生じるので、各筐体内部のギ
ア等の駆動部材から発生する埃をターンテーブル上に舞
い上らせることが無くなり、転写工程における埃の存在
を少なくできる。なお、装置筐体１０には、外部へ気体
を排出する排気口５８を設け、下方気体流を発生させる
電動ファン５６を装置筐体１４に設けることもできる。

筐体の各壁部の複数の貫通孔５７を設けるためには、金
網、パンチメタル板を用いることもできる。

また、移動ベース１３は、例えばレール１２をウオーム
とし受は部５５をラックとして、筐体１０内に設けられ
たモータ５９によってウオームを回転させて案内溝１１
中にて水平に移動可能となっている。

更に、筐体１０は第２図に示すごとく、初期設定、第１
、第２及び第３ステーシヨン（０，Ｉ。

■及び■）に区分されており、移動ベース１３が案内溝
１１中をレール１２上にて移動してｉステーションに停
止して所定工程における操作を受けるようになっている
。

先ず、筐体１０の案内溝１１の一方の端部における初期
設定ステーションＯにおいては、デイスプレー１００及
び顕微鏡１０１からなる偏芯調節監視装置が、案内溝１
１の端部に沿って筐体１０上に設けられている。移動ベ
ース１３を顕微鏡１０１の下に停止させて筐体１０側の
偏芯調節監視装置及び移動ベース１３側のマイクロメー
タ付きの偏芯調節機構によって、スタンパの環状転写領
域とターン央−ブル及びセンターボスとを芯合わせして
、環状転写領域がセンターボスの中心軸周りに同心円的
に回転するように調整できる。

また、筐体１０の案内溝１１の他方の端部における第１
ステーシヨンＩにおいては、第５図に示す如く、フォト
ポリマ吐出機構１１０と、初期接触機構１２０と、余剰
フォトポリマ吸引機構１３０とが案内溝１１の端部を囲
むように三方に配置されている。

フォトポリマ吐出機構１１０は、第６図に示すごとく、
筐体に固定された回転軸回転機構１１１に枢支されター
ンテーブル平面に平行に揺動自在のアーム１１２を備え
、アームの自由端部には６、フォトポリマを滴下する吐
出ノズル１１３を有しており、スタンバの主面にフォト
ポリマを供給する。

初期接触機構１２０は、第７図（ａ）に示すごとく、筐
体に固定された回転軸回転機構１２１１：枢支されター
ンテーブル平面に平行に揺動自在のアーム１２２を備え
、アームの自由端部には押圧体１２３を有している。ア
ームを円板上に揺動させて押圧体１２３を下降させるこ
とにより押圧体で円板を傾動させフォトポリマへ強制的
に接触させる。初期接触機構１２０は、押圧すべき円板
の種類、例えばポリカーボネート、エポキシ、ＰＭＭＡ
に対応して最適な押圧力を付与するために、押圧体１２
３の下降速度を制御したり、異なる材質、形状及び重さ
の押圧体に交換することができる。また、第７図（ｂ）
に示すごとく、押圧体１２３に代えて横領動体１２３ａ
をアーム自由端部に設けて下降する円板の下方から支え
るようにして円板を傾動させフォトポリマへ円板を強制
的に接触させることもできる。

余剰フォトポリマ吸引機構１３０は、第８図に示すごと
く、装置筐体１０に固定された回転軸回転機構１３１に
枢支されターンテーブル平面に平行に揺動自在のアーム
１３２を備え、アームの自由端部には吸引ノズル１３３
を有しており、スタンバ及び円板間から溢れる余剰フォ
トポリマを吸引する。吸引ノズル１３３は矢印Ａに示す
方向にバネ等により付勢されているので、吸引ノズルの
長手方向に伸縮自在となっている。この構成により、円
板の周縁部にパリ、歪み等が生じていたとしても、円板
回転時に吸引ノズルが円板周囲を適正に追従し、フォト
ポリマの吸引むらを防止することができる。

第５図に示す如く、吸引ノズル１３３を有する余剰フォ
トポリマ吸引機構１３０は、案内溝１１に向かうように
１個しか設けていないが、同様に複数個を筐体１０上に
設けても良い。吸引ノズルを複数化することにより、溢
れるフォトポリマを素早く吸引することができる。

なお、各機構１１０．１２０及び１３０のアーム部は非
作動時には筐体１０上に位置し、作動時にはターンテー
ブル上まで揺動し、吐出ノズル１１３、押圧体１２３（
横領動体１２３ａ）及び吸引ノズル１３３が所定処理を
円板に行う。

また、各機構１１０．１２０及び１３０においては、そ
の各アーム部をターンテーブル平面に略垂直に平行移動
させるエアーシリンダ機構が各回転軸回転機構１１１．
１２１及び１３１に備えられている。更に、各機構１１
０．１２０及び１３０における各エアーシリンダ機構に
よる昇降、各回転軸回転機構による回転、吐出ノズル１
１３からのフォトポリマの吐出、及び吸引ノズル１３３
による吸引については各々独立した装置、例えばモータ
、電磁弁等によって行われ第１図に示す制御装置２００
によって制御されている。

隣の第２ステーシヨン■においては、円板及び硬化した
フォトポリマをスタンバから剥離する際に円板にイオン
化された気体を吹付ける剥離除電器１４０が、案内溝１
１に渡って該案内溝を横切るように架設されている。剥
離除電器１４０は、第９図に示すごとく、案内溝１１を
挾んだ筐体１０上に渡され固定された管１４１に移動ベ
ース１３上のターンテーブル平面に向けて複数の気体噴
出開口１４２を設けて、管の側部から気体をガスフィル
タ１４３を介して気体通路１４４から導入し、読管に電
線１４５により電圧を印加して、イオン化気体を移動ベ
ースの軌道上に噴出させるものである。

続いて、第２図に示す如く第３ステーシヨン■において
は、フォトポリマを挟持するスタンバ及び円板の外周部
を密着させつつ固定する外周リング１５０を有する押圧
消泡機構１５１が筐体の案内溝１１に沿って筐体１０上
に設けられている。

押圧消泡機構は、第１０図に示すごとく、外周リング１
５０と、外周リング１５０を支える一対のアーム１５２
と、外周リング１５０及びアーム１５２を上下動させる
シャフト１５３および昇降機構１５４とからなり、外周
リング１５０をターンテーブル平面に対して平行に上下
動させる。この押圧消泡機構は外周リングの内周部分に
内周リング１５５を有し、内周リング１５５は同心円状
に遊嵌され外周リングから釣支されるように複数のボル
ト１５６によって取付けられている。外周リング１５０
は、台座１５７に取付けられかつシリコンスポンジリン
グ１５８を挟持するアクリルリング１５９からなる三層
構造の環状体であるので、円板に対して押圧力を均等に
かけ、更に円板との接触時の衝撃を和らげる。

また、内周リング１５５は第１１図（ａ）に示す如く、
円板２９を押圧する以前は、外周リング１５０の円板へ
の押圧面より内周リング１５５の押圧面が下方に突出す
る金属又はプラスチックの環状体である。外周リングの
押圧面は、内周リングのそれより面積が大である。よっ
て、第１１図（ａ）及び（ｂ）に示す如く、外周リング
１５０が下降する場合、内周リング１５５が先に円板２
９に当接し、続いて外周リング１５０が当接する。

このようにして外周リング及び内周リングは、円板上の
全外周部を固定する。

第２図に示す如く、第３ステーシヨン■及び初期設定ス
テーションＯの間においては、紫外線ランプを有する輻
射線照射器１６０が案内溝１１を横切るように筐体１０
上に架設されている。円板が移動ベース１３と共に輻射
線照射器１６０の下を移動しつつ紫外線を受けるように
、紫外線ランプは移動ベース１３の軌道上に向けられて
いる。

また、移動ベース及び各ステーションにおける各機構を
制御する制御装置２００は、第１２図に示す如く、少な
くとも移動ベース移動用モータ５　　′９、ターンテー
ブル回転用モータ２３、センターボス上下移動用モータ
２７、センターボスの頭部に設けられたチャックを駆動
させるエアーシリンダ２５、フォトポリマ吐出機構１１
０、初期接触機構１２０、余剰フォトポリマ吸引機構１
３０、剥離除電器１４０、押圧消泡機構１５１、輻射線
照射器１６０、ターンテーブル中央凹部内の大気に連通
させるための開閉を行う大気連通用電磁弁３４、初期接
触時及び円板剥離時に加圧気体を凹部内へ供給する加圧
ポンプ３６、加圧ポンプ連通用電磁弁３７、押圧消泡時
に凹部内を減圧する減圧ポンプ３８、減圧ポンプ連通用
電磁弁３９又は電磁弁３９ａないし３９ｆ１吸引ノズル
に連通されかつフォトポリマを吸引する吸引ポンプ４２
、並びに吸引ポンプ連通用電磁弁４１を操作部１８０か
らの指令に基づいてそれらの駆動を制御するコントロー
ラ１８１を有している。制御装置２００は、気体圧制御
装置の制御をも兼ねている。

（実施例の動作） 第１３図（ａ）ないしくｎ）は、本実施例の光ディスク
製造装置の転写工程における部分概略断面図である。か
かる転写工程を順に説明する。

（１）芯合わせ工程 先ず、装置の初期設定ステーションＯへ移動ベースを移
動させそこで停止させる。第１図（ｂ）に示す如く、水
平平坦部にスタンバ１５を装着したターンテーブルを回
転させる。顕微鏡１０１１：：よってスタンバの環状転
写領域周縁を拡大してデイスプレー１００に映す。偏芯
による環状転写領域周縁の揺れがなくなるように偏芯調
節機構によって水平平坦部１６を微少移動させる。この
ようにして、スタンパの環状転写、領域とセンターボス
とを芯合わせし、環状転写領域がセンターボスの中心軸
周りに同心円的に回転するように調整を行う。

（２）フォトポリマ吐出工程 次に、初期設定ステーションＯから第１ステーシヨンＩ
へ移動ベースを移動させそこで停止させる。第１３図（
ａ）に示す如く、スタンパを装着したターンテーブル１
９を回転させる。フォトポリマ吐出機構のアーム部をス
タンバ上へ枢動させ、その自由端部の吐出ノズル、１１
３から所定量のフォトポリマ３０を回転するスタンパの
環状転写領域上に滴下させる。フォトポリマは環状転写
領域上にて環状の堤の如く供給される（第１３図（ａ）
）。環状の堤のフォトポリマの位置は、後の押圧消泡工
程における外周リング１５０に設けられた内周リング１
弓５の環状押圧面に対応する位置の近傍である。その後
、アーム部を筐体上の元の位置へ枢動させる。フォトポ
リマの環状堤形状を崩さないようにターンテーブルの回
転を停止させる。

その後、センターボス２０を最上部位置に上昇させＰＭ
ＭＡからなる平坦な透明円板２９をその内周がセンター
ボス頭部に嵌合するようにフランジの水平担持面に載置
する。

（３）初期接触工程 次に、第１３図（ｃ）に示す如く、移動ベースを第１ス
テーシヨンＩに維持させながら、センタ−ボス２０番最
下部位置まで下降させて（下方矢印）円板２９をスタン
パ上の環状堤形状に盛上がったフォトポリマ３０に接触
させる。

この下降途中においては、円板とフォトポリマとを急激
に接触させるとフォトポリマ中に気泡を発生させるので
、第４図に示す如く、下降の途中からターンテーブルの
中央凹部１７の気体通路３１を介して電磁弁３７のみを
開放して加圧ポンプ３６により加圧気体をセンターボス
近傍へ供給して、弱い上昇気体流（上方矢印）を発生さ
せる。

この気体流によって円板の下降速度を低下させ環状堤形
状のフォトポリマと円板との急激な接触を回避させる。

この円板２９とフォトポリマ３０との接触は、第１４図
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の順に示す如く、フォトポリ
マの環状環上の峰の或−点からその峰に沿って接触面３
１０が徐々に広がるように行われる。このとき、中央凹
部１７から気体が未接触の環状堤の峠部３２０に向は流
れる（横方矢印）。この初期接触（第１４図（ａ））が
行われた時点で、加圧気体のセンターボス近傍への供給
を停止する。

よって、フォトポリマの環状堤の峠部３２０が気体の抜
は口となる。通常、円板とフォトポリマとは、フォトポ
リマの表面張力の作用により急速に引寄せられポリマ中
に気泡を巻込むけれども、このように、かかる抜は口３
２０からの気体流出により微小角度で徐々に接触が行な
われるので、フォトポリマ内への気泡の巻込みを極めて
減少させることができる。

この初期接触工程では、第１３図（ｄ）および（ｅ）に
示す如く、センターボス２０の下降途中におけるセンタ
ーボス近傍への加圧流体の供給と同時に、初期接触機構
１２０を駆動させる。初期接触機構のアーム部を下降途
中の円板２９上へ枢動させ、その自由端部の押圧体１２
３を下降させて円板を押圧する。または、横領動体１２
３ａを有する初期接触機構の場合（破線）は、そのアー
ム部を下降途中の円板２９下へ枢動させ、横領動体１２
３ａを停止させるかまたは低速度下降させて円板を下方
から押圧する。

このようにして円板２９が傾き、その一部がフォトポリ
マの環状堤の峰と接触する。この円板及びフォトポリマ
の初期接触点から環状堤の峰にそって徐々に接触面が広
がる。初期接触点（第１４図（ａ））を形成してから、
加圧気体のセンターボス近傍への供給が停止させると共
に、アーム部を筐体上の元の位置へ枢動させて初期接触
機構の駆動を停止させる。

このように、下降する円板に対して上昇させようとする
凹部からの加圧気体による抵抗があるにもかかわらず、
押圧体によって強制的に円板を傾かせ名ことにより、下
降する円板が最初にフォトポリマへ接触するまでの時間
を短縮することができる。

気体圧制御装置よる気体の供給を電磁弁３７を閉塞して
停止すると共に、気体通路３１に連通する電磁弁３４を
開放させてターンテーブルの中央凹部１７と外部とを連
通させ次工程に備える。

（４）押圧消泡工程 次に、第１ステーシヨンＩから第３ステーシヨン■へ移
動ベースを移動させそこで停止させる。

センターボス２０の頭部のチャックを作動させ、円板を
最下部位置に固定する。このとき仮に円板２９の芯合せ
が行われる。

次に、第１３図（ｆ）に示す如く、外周リング１５０を
下降させる。

この場合、外周リング１５０の内周部分には内周リング
１５５が突出して遊嵌されているので、第１１図に示す
如く、先ず内周リングが先に円板に当接し、続いて外周
リングが当接する。外周リング及び内周リングはスタン
パ及び円板の外周がフォトポリマを介して密着するよう
に円板上の全外周部を固定する。そしてフォトポリマ３
０は１、外周側に向いつつ円板２９とスタンパ１５との
外周部間に充填され、それらの最外周部から吐出する。

このとき、当接面積の小さい内周リング、当接面積の大
きい外周リングの順で円板下のフォトポリマを気泡とと
もに移動させるので、外周リング及び円板下のフォトポ
リマに気泡が含まれることは極めて少なくなる。

次に、センターボス２０の頭部のチャックを緩めて、次
工程で円板の内周が傷付かないようにする。

次に、第１３図（ｇ）に示す如く、センターボス２０を
上昇させる（上方矢印）。円板は、外周部を外周リング
により固定されているために、図示の如く傘状あるいは
コニーデ形状に変形する。

このとき、凹部内空間に続く円板及びスタンパ間に偏平
円歪形状の閉空間が形成される。円板２９及びスタンパ
１５間が剥がれる境界において、フォトポリマ３０は、
環状のフォトポリマ溜りとなり、センターボスの上昇と
共に外周側へ広がって行く。

次に、第１３図（ｈ）に示す如く、センターボスを所定
上部位置に停止させる。ここで、第４図に示す中央凹部
１７に連通する電磁弁３４及び３７を閉塞し外部及び加
圧ポンプ３６と閉空間との連通を断ち、電磁弁３９（又
は電磁弁群の一つ）を開放して減圧ポンプ３８へ気体通
路３１を繋ぎ、減圧を開始する（下方矢印）。すると負
圧気体がフォトポリ÷溜りの内周部を振動させ、フォト
ポリマ中の気泡を減少させる。

かかる減圧操作をなす場合には、急激に減圧を行うとフ
ォトポリマ溜りが気泡を巻き込むので、緩い曲線を描く
ような減圧特性にて徐々に減圧する。

第４図に示す如く、凹部１７に連通する気体通路３１に
複数の例えば６個の電磁弁３９ａないし３９ｆを並列に
設けであるので、減圧開始から所定時間内に順に開弁す
ることによって所定の減圧曲線にて所定の真空度が達成
される。

この際、例えば８インチ円板の転写の場合、かかる電磁
弁群の開弁による減圧は第１表の如き条件によって行わ
れる。

第１表 この場合、第１５図の如き勾配の減圧曲線となる。図示
するように、６個の黒点は順に開弁する電磁弁３９ａな
いし３９ｆの開弁するタイミング及びその時点の真空度
を示している。

このように、８インチ円板の場合、２２秒間をかけて１
００＋ｍＨｇの真空度にすると気泡の巻込が殆どなくな
る。ゆっくりと減圧させることでフォトポリマ中への気
泡の巻込を防止できる。

この閉空間の減圧条件は、フォトポリマの粘度やその量
、円板の大きさ、すなわちコニーデ形状の閉空間の容積
等に影響される。例えば５０００Ｐ以下の粘度のフォー
トポリマを用いて８インチ円板及び５イシチ円板の場合
で行ってみると、次のような結果になった。減圧所定真
空度を１００ｍｍＨｇとして８インチ円板の場合、所定
時間が１０秒以下では気泡の巻込が多くなる。また、５
インチ円板の場合では、所定時間を数秒まで短縮しても
気泡の巻込を防止できた。所定時間を２２秒以上として
もかまわないが装置の処理時間が長くなる。いずれの所
定時間でも３０〜５００ｗＨＨの真空度の範囲が使用可
能である。３０ａｍＨｇ以下では小泡が消えないし、５
００ｍｍＨｇ以上ではセンターボス最下部位置において
フォトポリマがスタンパ内周から多量に吐出してしまい
フォトボリマの膜厚が確保できなくなる。

なお、かかる減圧曲線特性で減圧を行うために、第４図
の破線に示す凹部１７に連通する気体通路３１に６個の
電磁弁３９ａないし３９ｆを並列に設け、それらを減圧
開始から２２秒内に順に開弁することによって１００ｍ
＋ｓＨｇの真空度が達成させているけれども、減圧時に
２２秒内に１１００１１ＩＩＩＨの真空度となるような
略直線的な減圧曲線を持たせるように、予め第４図の実
線に示すバッファタンク４０の容量を圧力ゲージ等を用
いて初期設定しておくことにより、気体圧制御装置が簡
略化される。この場合、減圧ポンプ前に接続されるバッ
フ７タンクを種々容積の異なるバッファタンクに交換す
れば電磁弁３９の開弁操作のみによって、所望の減圧特
性を得ることができる。

次に、中央凹部１７及び閉空間の減圧状態を保ちつつ、
センターボスを下降させる。スタンパと円板との間のフ
ォトポリマ溜りが外周部から内周側に向かって進んで、
フォトポリマ３０は円板２９とスタンパ１５との間に均
一に充填される。

次に、第１３図（ｉ）に示す如く、センターボス２０の
円板を載置したフランジの担持面が最下部位置になるま
でセンターボスの下降させ、停止させる。そしてフォト
ポリマ溜りは、環状転写領域の最内周部に達し、残留す
る気泡とともに最内周部から凹部１７へ吐出する。

このように円板外周を固定し、内周を昇降させてフォト
ポリマを移動させることにより、従来のスタンパの周方
向の不均一なフォトポリマの充填が回避され、均一に気
泡の巻込がなくフォトポリマを円板−スタンパ間に充填
できる。

次に、センターボス２０の近傍の凹部閉空間の減圧状態
を維持し、外周リングを上昇させてる。

（５）余剰フォトポリマ吸引工程 次に、第１３図（ｉ）及び（ｊ）に示す如く、ターンテ
ーブル１９を回転させて同時に、ターンテーブル中央凹
部に固定された吸引ノズル３２を有する内部余剰フォト
ポリマ吸引機構を作動させる。吸引ノズル３２の吸入口
がスタンパの内周部全周に沿って吐出した余剰フォトポ
リマを吸引する。

このとき第４図に示す如く、吸引ポンプ４２で吸引する
ために中央凹部１７の閉空間の真空度が上昇してしまう
ので、それを防止するリーク用の電磁弁３４のみを開放
して凹部と外部とを連通させる。吸引開始と同時に、リ
ーク弁３５を介して外気を導入し、吸引ノズルの吸引量
を気体圧制御装置によって調整することにより１００ｍ
＋＊Ｈｇの真空度を維持する。また、リーク弁３５にお
いては、このように真空度を吸引ノズル３２の吸引によ
って維持させるために圧力ゲージにより吸引時の真空度
を測定しながら予めリーク弁の気体リーク量を初期設定
しである。

次に、第３ステーシヨン■から第１ステーシヨンＩへ移
動ベースを移動させ、そこで停止させる。

このとき、第１３図（ｊ）に示す如く、円板の全面を覆
うように円形のカバーマスク１６９が円板２９上に載置
される。そして、外部余剰フォトポリマ吸引機構１３０
を作動させる。アーム部が円板外周縁部上へ枢動し、そ
の自由端部の吸引ノズル１３３の吸入口が回転する円板
及びスタンパの外周部に沿って吐出している余剰のフォ
トポリマを吸引する。余剰フォトポリマの吸引後、カバ
ーマスク１６９を取外す。吸引ノズルによる余剰フォト
ポリマを吸引前のカバーマスク１６９の装着によって、
吸引時のフォトポリマの飛沫が円板表面に付着するのを
防止している。

次に、第１３図（ｋ）に示す如く、円板の外周縁部を覆
うように外周マスク１７０がターンテーブル上に載置さ
れる。外周マスク１７０は環状部材とそれを支える脚部
とからなり、脚部がターンテーブル周囲に位置するよう
に設けられ、環状部材が円板から離間している。また、
外周マスク１７０は、脚部を設けず直接円板に載置する
環状部材のみの外周マスクとしてもよい。外周マスク１
７０によって円板の外周縁部への紫外線照射が遮られ、
後にその外周縁部のフォトポリマを硬化させるので、フ
ォトポリマの転写層の外周縁部のパリを発生させること
はない。また、外周マスク１７０によって紫外線の照射
をまぬがれる円板の外周縁部は、光ディスクを組立てる
際の外周スペーサの接着用糊しろとなる。

所定時間内に余剰のフォトポリマを円板の内外周から取
除き余剰フォトポリマ吸引機構の作動を停止する。

（６）放射線照射工程 円板２９が外周マスク１７０で覆われ回転している状態
でセンターボス２０の頭部のチャックを作動させ、円板
の芯合せを行う。

次に、第１ステーシヨンＩから第３ステーシヨン■へ移
動ベースを移動させ、そこで停止させる。

センターボス頭部のチャックの作動を停止して円板２９
がスタンパ上でフォトポリマ上に浮いている状態にする
。かかる状態では、中央四部が減圧されているために円
板のスタンパ１５に対するずれが回避できる。

次に、第３及び初期設定ステーションＯ１■間に設けら
れている紫外線照射ランプ１６０のシャッターを開ける
。紫外線照射ランプの下を円板２９を回転させながら、
第１３図（１）に示す如く、第３ステーシヨン■から初
期設定ステーション０へ、移動ベースを移動させる。次
に、初期設定ステーション０から第２ステーシヨン■へ
向けて円板を回転させながら移動ベースを移動させる。

このように、紫外線ランプの下を回転させつつ円板を２
回通過させ、紫外線を円板２９に均一に照射してフォト
ポリマを硬化させる。

この工程で、センターボス２０の頭部のチャックを作動
させ円板の芯合せを行い固定して紫外線照射をせずに、
円板をフォトポリマ上に浮かせて紫外線照射を行う理由
は、フォトポリマの硬化中の転写すべきビットの形状を
維持するためである。

センターボスのチャックを作動させ円板を固定した場合
、フォトポリマの硬化中にセンターボスの微小偏芯運動
が起っているので、円板及びスタンパ間にずれの応力が
発生し正確なピットの形状を形成できなくなるからであ
る。

（７）円板剥離工程 次に、紫外線照射を行った後、初期設定ステーション０
から第２ステーシヨン■へ移動ベースを移動させ、円板
２９の直径と剥離除電器のイオン化気体噴出開口の列と
が略一致する剥離除電器の下の位置で停止させる。ター
ンテーブルの回転を停止して第２ステーシヨン■の剥離
除電器を作動させてイオン化気体を噴出させつつ（下方
矢印）かつ凹部１７から円板の下方から加圧気体を供給
させつつ（上方矢印）、剥離除電器の下において、セン
ターボス２０を上昇させて（第１３図（ｍ））スタンパ
から円板を剥離させる（第１３図（ｎ））。このように
して、スタンパの微小凹凸を転写した硬化フォトポリマ
の転写層２３１を担持した円板２９が得られる。

剥離除電器は案内溝に渡って架設され、移動ベース上の
円板の直径がイオン化気体の気体噴出孔列に一致するよ
うに停止されている。したがって気体噴出孔から噴出す
るイオン化気体は円板の主面に当る。イオン化気体は、
直接、転写層に当たらないが、スタンパから円板が剥さ
れるときに円板の表面に発生する静電気を打消して、静
電気による埃の付着を防止する。さらに、上から剥離除
電器のイオン化気体、下から中央凹部１７の加圧気体を
それぞれ印加し、ターンテーブル外周部と筐体との間隙
から下方へ気体を吸引しているので、円板剥離中の硬化
フォトポリマの微小破片が、スタンパ１５上に舞い降り
ることを防止できる。

次に、第２ステーシヨン■から第１ステーシヨンＩへ移
動ベースを移動させそこで停止させる。

外周マスクを取り外し、完成した転写層付円板を取外す
。

このように第１ステーシヨンＩないし第３ステーシヨン
■におけるかかる一連の工程を繰り返し実行することに
より順次、転写層付円板が得られる。

従来装置によれば装置を休止する場合などにはスタンパ
上に保護フィルムを貼付してスタンパの保護を行ってい
たが、この場合、フィルムの糊が気泡を巻き込みフィル
ム及びスタンパ間に気泡を残すことになり、かかる気泡
がスタンパ上にじみを発生させることがあった。またさ
らに、フィルムでは薄いため十分な保護とはいえなかっ
た。しかし本発明装置では、放射線照射工程の後、製造
工程を終わりにすれば、円板が保護膜となってスタンバ
の保護が確実にできる。

発明の効果 上述のように本発明によれば、ターンテーブル、センタ
ーボス及び気体圧制御手段を有しかつ、外周リング及び
センターボスの協働でフォトポリマ中の気泡を除去する
押圧消泡手段を有する光ディスク製造装置において、タ
ーンテーブル、センターボス及び気体圧制御手段を一体
とした移動ベースとしそれを筐体上にて移動自在とする
ように構成している故に、粉塵等を発生さｉることか少
なく、さらに転写工程でフォトポリマに気泡混入が少な
くかつ小型化が容易な製造装置となる。従って、本発明
の装置により得られる光ディスクは、その信号転写層の
気泡による再生時のドロップアウトが少ないものとなる
。

一／− ／／

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造装置の概略を示す正面図、第２図
は本発明の製造装置の概略を示す平面図、第３図は本発
明の製造装置の移動ベースの概略を示す部分切欠断面図
、第４図は本発明の製造装置の移動ベースのセンターボ
ス近傍の概略を示す拡大断面図、第５図は本発明の製造
装置の筐体及び移動ベースを説明するための概略側面図
、第６図は本発明の製造装置のフォトポリマ吐出機構を
説明するための概略側面図、第７図（ａ）及び（ｂ）は
本発明の製造装置の初期接触機構を説明するための概略
側面図、第８図は外部余剰フォトポリマ吸引機構を説明
するための概略側面図、第９図は第２図のＢ−Ｂ線に沿
った剥離除電器の概略部分断面図、第１０図は本発明の
製造装置の押圧消泡機構を説明するための概略切欠側面
図、第１１図（ａ）及び（ｂ）は外周リングを説明する
ための概略断面図、第１２図は制御装置の説明図、第１
３図（ａ）ないしくｎ）は本発明の製造装置による製造
方法を説明するための概略断面図、第１４図は初期接触
工程における円板の平面図、第１５図はターンテーブル
中央凹部の減圧曲線を示すグラフ、及び第１６図（ａ）
ないしくｅ）は従来の製造方法を説明するための概略断
面図である。 主要部分の符号の説明 １０・・・・・・筐体 １３・・・・・−移動ベース １５・・・・・・スタンパ ２０・・・・・・センターボス ２９・・・・・・透明円板 ３０・・・・・・フォトポリマ ３２・・・・・・吸引ノズル １１０・・・・・・フォトポリマ吐出機構１２０・・・
・・・初期接触機構 １３０・・・・・・余剰フォトポリマ吸引機構１４０・
・・・・・剥離除電器 １５０・・・・・・外周リング １５５・・・・・・内周リング 出願人　　　パイオニア株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光学的パターンを担持するスタンパと円板との間に液
   状の放射線硬化樹脂を充填させ、前記放射線硬化樹脂を
   硬化させて前記光学的パターンに対応する転写層を前記
   円板上に形成する光ディスク製造装置であって、フレー
   ム上を移動自在な支持部材と、前記スタンパを担持する
   平坦部を有しその中央部に凹部を有して前記支持部材に
   回転自在に支持されたターンテーブルと、前記凹部内に
   配置されかつ前記ターンテーブルと同一回転軸の周りに
   前記ターンテーブルと一体的に回転自在でかつ前記回転
   軸に沿って移動自在に前記支持部材に支持されたセンタ
   ーボスと、前記センターボス上に載置される円板の外周
   部を前記平坦部に押圧する押圧手段と、前記凹部に連通
   して前記凹部内の気圧を調節する気体圧制御手段とから
   なることを特徴とする光ディスク製造装置。