JPH0963127A - 光デイスクの製造方法及び装置 - Google Patents

光デイスクの製造方法及び装置

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JPH0963127A
JPH0963127A JP7233379A JP23337995A JPH0963127A JP H0963127 A JPH0963127 A JP H0963127A JP 7233379 A JP7233379 A JP 7233379A JP 23337995 A JP23337995 A JP 23337995A JP H0963127 A JPH0963127 A JP H0963127A
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disks
disc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体状の接着剤を使用しディスクを高速回転
させて貼り合わせる場合に、接着層への気泡の混入を抑
制し、高品位の貼り合わせを可能にすること。 【構成】 第１のディスクと第２のディスクとを貼り
合わせて光ディスクを製作する方法において、接着面を
上に向けた状態にて第１のディスクを回転ステージ上に
保持する工程と、前記第１のディスクの中心穴の周囲に
液体状の接着剤を供給する工程と、前記第１及び第２の
ディスクが同心で、かつ前記第２のディスクが前記第１
のディスク上の前記接着剤には接触するが前記第１のデ
ィスクには接触しない位置に保持する工程と、前記後第
１及び第２のディスクの間に回転速度差が生じるよう
に、前記第２のディスクを前述位置に保持しながら、前
記第１及び第２のディスクの両方または一方を所定の時
間だけ回転させる工程とを備えることにより、前記第１
と第２のディスクの間に気泡を含まない、均一膜厚の接
着剤層を形成することを特徴とする光ディスクの製造方
法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音楽用、ビデオ用、コ
ンピュータなどの記録媒体用として使用される光ディス
クの製造法及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来の光ディスクの製造時のディスク同士
の貼り合わせ方法の内、ディスクを高速回転させその遠
心力を利用して接着剤を広げる方法としては、例えば図
１４に示すようなものがあった。従来例を図１４に従っ
て説明すると、まず同図（ａ）に示すように、回転ステ
ージ２上に第１のディスク１が接着面を上向きにして載
置され、その中心穴の周囲に接着剤の液膜６４が吐出さ
れる。その後同図（ｂ）に示すように、接着面を下向き
にして第２のディスク４１がその上に重ねられた後、同
図（ｃ）に示すように、回転ステージ２が高速回転し、
第１のディスク１と第２のディスク４１の間にある接着
剤の液膜６４を遠心力により広げ振り切る。高速回転終
了後に、図示しない硬化装置にて接着剤を硬化させ、２
枚のディスクの貼り合わせを完了させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のディスク貼り合わせ方法にあっては、下記のような
問題点があった。図１４において第１のディスク１上に
吐出された接着剤の液膜６４の形状が、第２のディスク
４１を重ねたときに乱れやすく、図１５に示すように、
ディスク表面における液膜６４の輪郭線はいりくみやす
い、つまりに輪郭凹凸を生じやすい。
【０００４】その液膜の輪郭凹部では、液膜６４とディ
スク表面の間の境界線が長くなり、その間の界面張力が
強いので、高速回転に伴って液膜６４に遠心力が作用し
ても、境界線の中でこの液膜の輪郭凹部だけ動きにくく
なる。したがって、図１６に示すように、この液膜凹部
の両側の液が先に外周方向に広がってしまい、この液膜
凹部を液で包んで気泡を残留させやすい。
【０００５】このような作用は一般的な回転塗布時にも
発生するが、図１４に示すような両側をディスクで挟ま
れた部位では、気泡の逃げ道がなく、より顕著に現れ
る。このような接着剤の層の中に残留する気泡は、実質
的な接着面積の減少を生じるばかりでなく、周囲温度の
変化に伴い膨張あるいは収縮をすることで、ディスクに
ストレスを生じさせるなどの悪影響を及ぼす。
【０００６】
【発明の目的】したがって、本発明は、液体状の接着剤
を使用して光ディスクを貼り合わせる場合に、遠心力だ
けでなく、貼り合わされるディスク間に回転方向の機械
的力も与えることで、ディスク間又は接着層への気泡の
混入を抑制し、高品位の貼り合わを行うことを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】請求項１に記載
の発明は、前記課題を解決するために、接着剤の液膜が
供給された第１のディスクの上方に、液膜のみに接触さ
せて第２のディスクを保持し、第１と第２のディスクの
間に相対的に回転速度差が生じるように第１及び第２の
ディスクの一方又は双方を継続させて回転させること
で、２枚のディスクに挟まれた液膜をきれいな円環状に
ならしながら広げ、接着剤の余剰液滴の飛散がなく、第
１と第２のディスクの間および接着剤層に気泡が形成さ
れない光ディスクの製造方法を提供するものである。
【０００８】請求項２に記載の発明は、前記課題を解決
するために、接着剤の液膜が吐出された第１のディスク
の上方に、その液膜のみに接触させて第２のディスクを
保持し、第１と第２のディスクの間に相対的に回転速度
差が生じるように第１及び第２のディスクの一方又は双
方を回転させることで２枚のディスクに挟まれた液膜を
きれいな円環状にならしながら広げた後、第１と第２の
ディスクを高速回転させることで、余分な接着剤を遠心
力により広げ振り切ることにより、２枚のディスク間全
面に均一の液膜を形成すると共に、第１と第２のディス
クの間および接着剤層に気泡が形成されない光ディスク
の製造方法を提案するものである。
【０００９】請求項３に記載の発明は、前記課題を解決
するために、請求項２に記載の方法において、高速回転
時に第２のディスクを開放して第１のディスク上に載せ
て高速回転させることで、第１と第２のディスクの間の
接着剤の層の厚さを均一に形成できる光ディスクの製造
方法を提案するものである。この方法は、接着剤の粘度
及び表面張力が小さ過ぎる場合を除いて使用でき、装置
の構造を簡単にできる利点がある。
【００１０】請求項４に記載の発明は、前記課題を解決
するために、請求項２に記載の方法において、高速回転
時に第２のディスクを保持し、かつ第１のディスクと同
期をとって回転させることで、第１と第２のディスクの
間および接着剤層に気泡が形成されないのは勿論のこ
と、第１と第２のディスクの間の接着剤の層の厚さを所
定値に近づけるのに有利な光ディスクの製造方法を提案
するものである。また、この方法は使用する接着剤が粘
度及び表面張力が小さいものである場合にも有効であ
る。
【００１１】請求項５に記載の発明は、前記課題を解決
するために、請求項１に記載の方法の後で、第１のディ
スクと第２のディスクとを異なる速度で同方向に高速回
転させることで、第１と第２のディスクの間および接着
剤層に気泡が形成されないのは勿論のこと、第１と第２
のディスクの間の接着剤の層の厚さを所定値に近づける
のに有利な光ディスクの製造方法を提案するものであ
る。また、この方法は比較的厚い接着剤の層を形成する
場合に有効である。
【００１２】請求項６に記載の発明は、前記課題を解決
するために、請求項１に記載の方法において、第１と第
２のディスクの間に回転速度差が生じるように回転させ
る際に、第１と第２のディスクが逆方向に回転すること
で、第１と第２のディスクの間および接着剤層に気泡が
形成されないのは勿論のこと、第１と第２のディスクの
間の接着剤の層のをより短時間で均一化するのに有利な
光ディスクの製造方法を提案するものである。
【００１３】請求項７に記載の発明は、前記課題を解決
するために、請求項１に記載の方法において、第１と第
２のディスクの間に回転速度差が生じるように回転させ
る際に、第１と第２のディスクの間の接着剤の液膜が広
がって行くことに起因する駆動トルクの値の変化を検出
し、その駆動トルク値の変化に応じて第１と第２のディ
スクの間の回転速度差を変化させるように制御する光デ
ィスク貼り合わせ方法を提案するものである。第１と第
２のディスクの間および接着剤層に気泡が形成されない
のは勿論のこと、ディスクの反りなどの変形具合を駆動
トルク値から推測して、ディスクの変形を矯正する方向
に作用するような回転速度差になるよう制御するので、
高速回転可能な状態に至るまでの時間を短縮できる他、
貼り合わせ後のディスクの変形も抑制できる。
【００１４】請求項８に記載の発明は、前記課題を解決
するために、請求項２ないし請求項４に記載の方法にお
いて、第１と第２のディスクの間に回転速度差が生じる
ように回転させているとき、第１と第２のディスクの間
の接着剤の液膜が広がって行くことに起因する駆動トル
クの値の変化を検出し、その駆動トルク値が所定の値に
なるとき第１及び第２のディスクを高速回転させる光デ
ィスクの製造方法をを提案するものである。第１と第２
のディスクの間および接着剤層に気泡が形成されないの
は勿論のこと、貼り合わせるディスクに反りなどの変形
があって接着剤の液膜が広がって行く速度にディスク毎
のばらつきが生じ、高速回転可能な状態になるまでの所
要時間が一定しないような場合に有効である。
【００１５】請求項９に記載の発明は、前記課題を解決
するために、請求項１ないし請求項８に記載の方法にお
いて、前記第１と第２のディスクの間の接着剤の液膜の
広がりに伴い変化する駆動トルク値がほぼ一定の値にな
った後、前記第１と第２のディスクの回転を停止するこ
とを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光デ
ィスクの製造方法を提案するものであり、第１と第２の
ディスクの間に接着剤層が全面に広がったとき自動的に
第１と第２のディスクの回転を停止することができる。
【００１６】請求項１０に記載の発明は、前記課題を解
決するために、請求項１ないし請求項９に記載の方法に
おいて、前記第１と第２のディスクの間の接着剤の液膜
の広がりに合わせて、前記第１と第２のディスクとの間
の微小間隙を狭めることを特徴とする請求項１乃至９の
いずれかに記載の光ディスクの製造方法を提案するもの
であり、第１と第２のディスクの間および接着剤層に気
泡が形成されないのは勿論のこと、接着剤の液膜が広が
るのを助ける圧力を加えることができる。
【００１７】請求項１１に記載の発明は、前記課題を解
決するために、請求項１ないし請求項９に記載の方法に
おいて、大気圧よりも低い低圧の雰囲気で第１と第２の
ディスクの間に回転速度差が生じるように回転させて、
接着剤の液膜を第１と第２のディスクの間にほぼ均一に
広げる光ディスク貼り合わせ方法を提案するものであ
り、第１と第２のディスクの間の接着剤の液膜を押して
いる空気の圧力を小さくして、その液膜が広がるのを容
易にして、第１と第２のディスクの間および接着剤層に
気泡がより形成されなようにする。
【００１８】請求項１２に記載の発明は、前記課題を解
決するために、前記第１のディスクを、その中心軸と自
身の中心軸を合わせて保持できる回転ステージと、その
回転ステージ上に保持される前記第１のディスクの中心
穴の周囲に接着剤を供給できる接着剤供給装置と、前記
第２のディスクを保持して回転ステージの中心軸と前記
第２のディスクの中心軸を合わせ、かつ前記第２のディ
スクが前記第１のディスクには接触しないが、前記第１
のディスク上に供給された前記接着剤の液膜には接触す
る位置に静止させることができるディスク保持装置とを
備える光ディスクの製造装置を提案するものである。
【００１９】請求項１３に記載の発明は、前記課題を解
決するために、前記ディスク保持装置が、前記第２のデ
ィスクを回転駆動させることができる請求項１１に記載
の光ディスクの製造装置を提案するものである。
【００２０】請求項１４に記載の発明は、前記課題を解
決するために、貼り合わせる２枚のディスクの周囲を大
気圧より低い圧力の雰囲気中に保持し得る外囲器を備え
る請求項１１又は請求項１２のいずれかに記載の光ディ
スクの製造装置を提案するものである。
【００２１】請求項１５に記載の発明は、前記課題を解
決するために、前記第１と第２のディスクの回転駆動源
の一方又は双方からの駆動トルク値に基づいて、前記第
１と第２のディスクの回転状態を変える機能を有するこ
とを特徴とする請求項１１ないし請求項１３のいずれか
に記載の光ディスクの製造装置を提案するものである。
【００２２】請求項１６に記載の発明は、前記課題を解
決するために、前記ディスク保持装置が、前記第１と第
２のディスクとの間の間隙を調整できる機構を有するこ
とを特徴とする請求項１１ないし請求項１４のいずれか
に記載の光ディスク製造装置を提案するものである。
【００２３】
【実施例】図１ないし図５は、本発明の光ディスクの製
造装置の一実施例を説明するための図であり、まず構成
を説明した後に、これら装置を用いて行われる製造方法
について説明する。
【００２４】貼り合わされるべき２枚のディスクの内、
第１のディスク１は回転ステージ２上に接着面を上に向
けて載置される。回転ステージ２はスピンドルユニット
３に連結され、スピン駆動モータ４により回転駆動され
る。回転ステージ２の周囲には、高速回転時に飛散する
接着剤の液滴を捕集するための回収ハウジング５が設置
される。この部分の詳細を図２に示す。
【００２５】図２において、第１のディスク１は緩衝シ
ート７を介して回転ステージ２上に載置される。そのと
き、第１のディスク１の穴に回転ステージ２の位置決め
突起８が挿入される。回転ステージ２はスピン軸９に連
結される。スピン軸９は軸受１０を介してハウジング１
１に、回転自在に支持される。緩衝シート７と回転ステ
ージ２には、第１のディスク１を吸着保持するための真
空穴１３、１４があいている。真空穴１３、１４はスピ
ン軸９の真空穴１５とつながり、ハウジング１１の内部
空間１６とつながっている。この内部空間１６からは、
配管継手１７及び真空配管１８を介して、図示しない真
空源と接続される。
【００２６】内部空間１６の両側にラビリンスシール１
９を備える。ラビリンスシール１９は、空気のような圧
縮性を有する流体がそれの持つ凹凸部を通過するとき、
高い流動抵抗を示す現象を利用した非接触式シールで、
スピン軸９との隙間を0.1mm以下とすることで真空の洩
れ量を微少に抑えられる。これにより実用上問題ない程
度の真空流量にて、摩擦によるモータのトルク損失や温
度上昇のないシール機構が得られる。前記の部材にてス
ピンドルユニット３が構成される。
【００２７】スピン軸９の下端は軸継手２１を介してス
ピン駆動モータ４に接続される。スピン駆動モータ４に
は、回転制御を高精度で行うため、サーボモータが使用
される場合が多い。またサーボモータを使用すれば、駆
動トルクの検出も容易にできる。
【００２８】回転ステージ２の周囲は、回収ハウジング
５で囲まれる。回収ハウジング５の底には、配管継手２
２を介して排液配管２３及び図示しない排液タンクが接
続される。高速回転時に飛散する余剰の接着剤は、ここ
を通って排出される。また、回収ハウジング５には排気
口２４が設置される。これは、回収ハウジング５内部に
半径方向外向きの気流を発生させ、高速回転時に飛散す
る余剰接着剤の液滴を効率良く回収すると共に、ディス
クに液滴が付着するのを防止するためである。同様の目
的で整流板２５も設置される。なお、ディスクへの液滴
付着防止の目的では、回転ステージ２に防滴板２６も設
置され、ディスクと共に回転する。
【００２９】ここで再び図１に戻って説明すると、回転
ステージ２の左側横に接着剤吐出装置３０が配置され
る。接着剤吐出装置３０は、吐出ノズル３１及び吐出バ
ルブ３２、吐出配管３３、３４が、水平移動機構３５と
垂直移動機構３６の上に載った形で構成される。接着剤
の吐出制御は、図示しない接着剤供給源から吐出配管３
４を通って圧送されて来る接着剤を、吐出バルブ３２の
開閉により、希望するタイミングに吐出配管３３を通し
て吐出ノズル３１へ送ることで行われる。
【００３０】水平移動機構３５は、ここでは直線送り機
構であり、駆動源にエアーシリンダまたは単軸ロボット
が用いられる。垂直移動機構３６は、直線送り機構であ
り、駆動源にエアーシリンダが用いられる。なお、水平
移動機構には旋回式送り機構が使用されることもある。
その例を図３に示す。図３により説明すると、吐出バル
ブ３２を支持するアーム３７は軸受ケース３８に回転自
在に支持され、軸継手３９を介してサーボモータ４０に
連結している。サーボモータ４０の代わりに旋回式エア
ーシリンダが使用される場合もある。この水平移動機構
３５が垂直移動機構３６に支持される。垂直移動機構３
６は図１と同様である。
【００３１】回転ステージ２の右側には、第２のディス
ク４１を載置するステージ４２と、第２のディスク４１
を第１のディスク１に重ねるディスク保持装置４３が設
置される。ステージ４２上には、第２のディスク４１が
接着面を下向きにして載置される。ディスク保持装置４
３は、ディスク保持ヘッド４４が水平移動機構４５と垂
直移動機構４６の上に載った形で構成される。水平移動
機構４５は、ここでは直線送り機構であり、駆動源には
エアーシリンダが用いられる。垂直移動機構４６は直線
送り機構であり、駆動源にはエアーシリンダが用いられ
る。
【００３２】なお、水平移動機構には旋回式送り機構が
使用されることもあり、その例を図４に示す。図４によ
り説明すると、ディスク保持ヘッド４４を支持するアー
ム４７は軸受ケース３８に水平方向に回転自在に支持さ
れ、軸継手３９を介して旋回式エアーシリンダ４８に連
結している。この水平移動機構４５が垂直移動機構４６
に支持される。垂直移動機構４６は図１と同様である。
【００３３】ディスク保持ヘッド４４については、図５
を使用して説明する。図５はディスク保持ヘッド４４部
分の断面図である。保持ヘッドブロック４９は、直径の
異なる２つの円筒を同心状に付けたような形であり、小
径の部分が滑り軸受５１を介して支持ブロック５２に挿
入されている。この部分にはキー５０も挿入されてお
り、保持ヘッドブロック４９は上下方向のみに可動で、
回転方向には動けない状態で支持される。また保持ヘッ
ドブロック４９の上端には、落下防止のため、ストッパ
５３がねじ込まれており、ストッパ５３はコイルばね５
４により下方の可動限界位置に押し付けられている。
【００３４】保持ヘッドブロック４９下端部には、すべ
り軸受５５を介して吸着ピン５６が挿入されている。吸
着ピン５６の装備数は、ディスクの寸法、形状に応じて
４ないし８本程度である。各吸着ピン５６の中ほどには
ストッパ突起５６ａが設けられ、上端には、落下防止の
ため、ストッパ５７がねじ込まれている。ストッパ５７
はコイルばね５８により上方へ押し上げられ、ストッパ
突起５６ａが上方の可動限界位置に押し付けられてい
る。それぞれの吸着ピン５６の下端には、吸着パッド５
９が挿入されている。吸着パッド５９はディスクより硬
度が低いが変形しにくい硬目のシリコンゴムなどの材質
でできており、吸着ピン５６にしっかりと圧入されてい
る。
【００３５】吸着パッド５９、吸着ピン５６、保持ヘッ
ドブロック４９及び支持ブロック５２は、すべて内部に
真空排気用の穴があけてあり、それらはすべてつながっ
ており、支持ブロック上端部の配管継手６０、真空配管
６１を介して図示しない真空源に接続される。前記の構
造により、ディスク保持ヘッド４４は、吸着パッド５９
をディスクに接触させて、真空吸着にて保持できる。そ
の際、しっかりと吸着させるためにディスクに対しディ
スク保持ヘッド４４を強く押し付けても、コイルばね５
４、５８の収縮作用によれディスクに過大な押付力は作
用しない。また、保持するディスクに接着剤の液膜を介
して回転トルクが作用しても、キー５０の回り止め作用
により、ディスク保持ヘッド４４は勿論のこと、それに
保持されたディスクが回ってしまうこともない。
【００３６】さらには、コイルばね５８のばね定数を低
いものとし、コイルばね５８全数の初期ばね力の総和が
ディスク１枚の重さより若干強い程度に設定されている
ため、ディスクを保持したときにディスクの自重でコイ
ルばね５８に下向きに引く力が作用すると、その力が弱
くてもコイルばね５８が収縮して吸着ピン５６が下方へ
引き出される。この機能により、第２のディスク４１を
接着剤の液膜に接触させたときに、液膜が広がって厚さ
が薄くなるのに伴い、液膜の表面張力に引かれて第２の
ディスク４１が下がって行くため、第２のディスク４１
が液膜から離れてしまうことを防止できる。
【００３７】次に、前述のような装置を用いて実現され
る光ディスクの製造方法の第１の実施例について説明す
る。まず、最初に人手または図示しない搬送装置によっ
て、第１のディスク１を回転ステージ２上に接着面を上
に向けて載置すると共に、第２のディスク４１をステー
ジ４２上に接着面を下に向けて載置する。
【００３８】次に、回転ステージ２にて第１のディスク
１を吸着保持した後、回転ステージ２が低速回転を始め
ると共に、接着剤吐出装置３０が吐出位置に移動させ
て、図７（ａ）で示すように第１のディスク１上に接着
剤を吐出する。吐出が終了すると接着剤吐出装置３０は
元の位置へ戻ると共に回転ステージ２も停止する。
【００３９】次に、ディスク保持装置４３が起動し、デ
ィスク保持ヘッド４４が第２のディスク４１を吸着し
て、図７（ｂ）に示すように第１のディスク１の上方へ
運び、下降運動を行って接着剤の液膜には接触するが、
第１のディスク１には接触しない位置に保持する。この
状態を示すのが図６である。このことは、前述のように
コイルばね５８全数の初期ばね力の総和がディスク１枚
の重さより若干強い程度に設定されていることから、容
易に実現される。ここで、６４は接着剤の液膜である。
【００４０】次に、回転ステージ２が回転を始める。こ
のとき、上側の第２のディスク４１もディスク保持装置
４３により回転を始めるが、これら２枚のディスクの間
に回転速度差が生じるようにそれぞれの回転数はあらか
じめ定められる。これを示すのが図７（ｃ）である。こ
の回転速度差は接着剤の粘度など種々の要因で変わるの
で一概に言えないが、１０〜１００ｒｐｍが一般的であ
る。その状態で双方のディスクが回転を行い、それらデ
ィスク間の接着剤がほぼディスク外周近傍まで広げられ
る所定の時間が経過すると、双方のディスクの回転が停
止する。このとき、それらディスク間の接着剤がほぼデ
ィスク外周近傍まで広げられる所定の時間は双方のディ
スクの回転速度に依存する。
【００４１】しかる後に、回転ステージ２における第１
のディスク１の真空吸着を解除すると共に、ディスク保
持装置４３のディスク保持ヘッド４４による第２のディ
スク１の真空吸着も解除する。最後に、人手または図示
しない搬送装置にて、前記２枚のディスクを硬化装置ま
で運び、接着剤を硬化させ、貼り合わせを完了させる。
この実施例では、ディスク間の接着剤を均一に広げられ
るのは勿論のこと、遠心力で外部へ振り切ることがほと
んどないので、接着剤の使用量を節約できると共に、そ
の飛散を防止する機構を簡略化できる。なお、前述説明
では大気圧中でデイスクを回転させたが、後述するよう
に、大気圧よりも低い気圧の雰囲気で行うこともでき
る。
【００４２】次に第２の実施例では、前記第１の実施例
よりもその所要時間を短くするために、第１と第２のデ
ィスクを回転速度差をもって回転させ、それらディスク
間の接着剤がほぼ均一にある程度広がった時点で、図７
（ｄ）に示すように、ディスク保持装置４３は第２のデ
ィスク４１を開放して第１のディスク１上に置くと共
に、元の位置へ戻る。その直後に、図７（ｅ）で示すよ
うに、回転ステージ２の回転が低速から高速へ切り換わ
り、それら２枚のディスクを実質的に同一速度で高速回
転させる。その状態を所定の時間が保持した後、回転ス
テージ２を停止させ、回転ステージ２における第１のデ
ィスク１の真空吸着も解除する。この高速回転により、
ディスク間の接着剤は強い遠心力で急速に広げられ、振
り切られるので、この実施例では２枚のディスクの張り
合わせの所要時間を短縮できるのは勿論のこと、２枚の
ディスク間全面に均一に、かつ後述するように気泡のな
い接着剤層を形成することができる。
【００４３】なお、この実施例では最後に２枚のディス
クを実質的に同一速度で高速回転させているので、第１
と第２のディスクを回転速度差をもって回転させる工程
では、第１と第２のディスクのいずれか一方だけを低速
回転させても良く、また双方のディスクを回転させた場
合でも、あらかじめ決められた回転速度差を呈するよう
に双方とも低い回転速度で回転することができる。
【００４４】図８は本発明における第１と第２のディス
クを回転速度差をもって回転させる工程の効果を説明す
るための図である。同図（ａ）は２枚のディスクを重ね
た直後の状態を上方から見た図であり、第１のディスク
１上に、きれいな円環状に接着剤の液膜６４を吐出でき
たとしても、第２のディスク４１を重ねた段階で、同図
（ａ）に示すような液膜６４に輪郭線のいりくみ、つま
り輪郭凹凸ができてしまう。この液膜６４の広がりの輪
郭凹凸が気泡混入の原因となることは前述の通りであ
る。同図（ａ）のような状態が発生することは、図１４
に示すような従来例でも、本実施例でも同じである。
【００４５】それに対し、同図（ｂ）は第２のディスク
４１を、接着剤の液膜６４には接触するが第１のディス
ク１には接触しないレベルに位置させ、第１のディスク
１と第２のディスクとの間に回転速度差を生じさせ、そ
の状態にて所定の時間だけ回転させた後の状態を、上方
から見た図である。
【００４６】これら２枚のディスクの相対的な回転運動
により、その遠心力に加えて、機械的な作用も働くた
め、液膜６４は周方向にずらされて行き、液膜６４の輪
郭凹部は輪郭凸部によりつぶされてきれいな円環状にな
り、かつ液膜６４の輪郭線のいずれの箇所をとってもほ
ぼ同一径で外周方向に広がる。したがって、本実施例で
は第２のディスク４１を第１のディスク１上に置く際に
第２のディスク４１は液膜６４に接触する程度まで第１
のディスク１に既に接近しているので、ディスク載置時
に液膜６４の形を乱すこともないということもあって、
ディスク間及び接着剤中に気泡が形成されない。また、
液膜６４とディスク１及び４１の表面との接触面積及び
輪郭線の長さが十分大きくなるので、ディスク１及び４
１の間の密着力が強くなり、第１のディスク１の上に第
２のディスク４１を載せただけでも、高速回転時のディ
スク飛びなどの問題は発生しない。
【００４７】前述実施例では、第１、第２のディスク４
１とを高速回転するときに、ディスク保持装置４３が第
２のディスク４１を開放して第１のディスク１の上に第
２のディスク４１を載せたが、ディスク保持装置４３が
第２のディスク４１を開放しないで、第２のディスク１
を吸着保持して高速回転させることもでき、双方のディ
スクを同一回転速度で回転させるだけでなく、回転速度
差が狭い範囲、例えば１００ｒｐｍ以下で異なる回転速
度で回転させても同様な効果を得ることができる。これ
は、所定の膜厚値が厚く、液の表面張力によってその輪
郭線を規定する作用が比較的低い場合の気泡購入防止に
有効である。
【００４８】次に図９は、本発明の実施例を実現するた
めの機構を示す図で、ディスク保持装置４３の先端部を
示す図である。この実施例は、ディスク保持装置４３に
より第２のディスク４１を保持しながら回転駆動できる
ようにしたものである。図９に従って説明すると、ディ
スク保持ヘッド４４の支持ブロック５４の上部が、スピ
ン軸６６と同心になるように連結され、スピン軸６６は
軸受１０を介してハウジング１１に回転自在に支持され
る。スピン軸６６の内部には真空穴１５が明けられてお
り、ディスク保持ヘッド４４内部の真空排気用の穴と接
続され、内部空間１６へとつながり、配管継手１７、真
空配管１８を介して図示しない真空源に接続される。内
部空間１６の両側はラビリンスシール１９が備えられ
る。以上の部材にてスピンドルユニット６７が構成され
る。スピンドルユニット６７の構成、機能は図２に示す
ものと同様である。
【００４９】スピン軸６６の上端は軸継手２１を介して
スピン駆動モータ４に接続される。スピン駆動モータ４
には、回転制御を高精度で行うため、サーボモータが使
用される場合が多い。またサーボモータを使用すれば、
駆動トルクの検出も容易にできる。スピンドルユニット
６７とスピン駆動モータ４は、ベースブロック６８を介
してアーム４７に固定される。この構造のディスク保持
装置４３を用いることにより、第２のディスク４１を上
方から保持したまま、回転させることができる。この
際、前述のように接着剤の液膜６４が広がり、薄くなっ
ても第２のディスク４１が液膜６４から離れることはな
い。
【００５０】したがって、この構造のディスク保持装置
４３によれば、第２のディスク４１を第１のディスク１
の回転速度と異なる回転速度で、あるいは逆方向に回転
させることができ、必要な場合にはほぼ同一速度で双方
のディスクを回転させることができる。このことは低速
回転時でも、高速回転時でも同じであり、この機構は種
々の製造方法を可能にする。そして、これは２枚のディ
スクを重ねたときに生じやすい接着剤の液膜６４の凹凸
の内、特に液膜６４と第２のディスク４１との境界線の
輪郭凹凸の解消に有効となるので、２枚のディスク間や
接着層中に気泡が形成されない。
【００５１】図１０は、本発明の別の実施例を実現する
ためのディスク保持装置４３の先端部の別の構造を示す
図である。この実施例は、第２のディスク４１の静止位
置の高さを任意に設定できるようにしたものである。
【００５２】図１０に従って説明すると、ディスク保持
ヘッド６９は緩衝機構のない単純な構造で先端に吸着パ
ッド７０を備えると共に、内部に真空穴７１を備え、配
管継手６０と真空配管６１を介して図示しない真空源に
接続される。また、ディスク保持ヘッド６９は、可動ベ
ース７２に固定される。可動ベース７２は、スライド軸
受７３を介して、ガイドロッド７４に上下方向に可動な
状態で取付られる。また、ボールナット７５を介してボ
ールネジ７６にも取付られる。これにより、ボールネジ
７６の回転に従ってディスク保持ヘッド６９は上下動作
する。ガイドロッド７４は剛的に、ボールネジ７６は軸
受１０を介して回転自在に、下側ベース７８と上側ベー
ス７９に支持される。ボールネジ７６の上端は、軸継手
２１を介してサーボモータ８０に接続される。
【００５３】第２のディスク４１の静止高さの信号をサ
ーボモータ８０に指令することで、ボールネジ７６を回
転させ、ディスク保持ヘッド６９を設定高さへ移動させ
る。この実施例では、２枚のディスクが回転速度差をも
って回転する際に、接着剤の液膜６４が広がり薄くなる
につれて、２枚のディスク間の間隔を狭めることによ
り、第２のディスク４１を適当量押し付けることになる
ので、液膜６４がきれいな円環状に広がろうとするのを
助ける。
【００５４】図１１は、本発明の別の実施例を実現する
ためのディスク保持装置４３の先端部の別の構造を示す
図である。この実施例は、図９及び図１０に示す実施例
の複合したものである。同図において、ディスク保持ヘ
ッド６９を回転自在に支持するスピンドルユニット６７
とスピン駆動モータ４が可動ベース７２に固定され、可
動ベース７２は、スライド軸受７３を介してガイドロッ
ド７４に、ボールナット７５を介してボールネジ７６
に、それぞれ支持されており、サーボモータ８０の回転
に応じてボールネジ７６が回転することにより上下動し
て、ディスク保持ヘッド６９の高さを任意のレベルにす
る。この実施例では、図９及び図１０に示す機構の作
用、効果を合わせた作用及び効果を発揮できる。
【００５５】図１２は、本発明の別の実施例を実現する
ための機構を示し、回転ステージ２の周囲を、蓋のでき
る密閉容器８４で囲んでいる。ディスク保持装置４３の
先端部には、密閉容器８４の蓋８５が装着される。ま
た、ディスク保持装置４３の垂直移動機構４６により、
蓋８５が密閉容器８４に装着されるＯリング８６に押し
付けられ、密閉容器８４が密閉される。また密閉容器８
４の密閉とは独立して第２のディスク４１の上下動作を
行うために、ディスク保持ヘッド昇降装置８７が装備さ
れる。密閉容器６６とスピンドルユニット３の隙間はＯ
リング８８でシールされる。また排液配管系には排液バ
ルブ８９が装備される。なお、前記以外の図示されない
部分は図１と同様である。
【００５６】密閉容器８４を密閉した状態で排気口２４
からその中の空気を吸引することで、密閉容器８４内を
大気圧より低圧の雰囲気にできる。なお、回収された余
剰な接着剤の液は、蓋８５が開いたときに、排液バルブ
８９も同時に開放することで排出できる。この機構を用
いて２枚のディスクを重ね合わせた後、密閉容器８４内
を大気圧より低圧の雰囲気にし、その状態で２枚のディ
スクを相対的に回転速度差をもって回転させるか、ある
いは同一回転速度又は相対的に回転速度差をもって高速
回転させる。この方法によれば、２枚のディスクの間の
接着剤の液膜の均一な広がりを助ける効果がある。
【００５７】図１３は、ディスクを回転駆動するスピン
駆動モータの駆動トルクによりディスクの回転を制御す
るための機構を示す。この実施例は次のような知見に基
づくものである。第１及び第２のディスク１、４１が前
述のように相対的に回転速度差をもって回転していると
きには、図７又は図８に示すようにこれらディスクはそ
れらの間の接着剤の液膜６４を擦りながら、つまり液膜
６４を剪断しながら回転することになり、スピン駆動モ
ータ４としては液膜６４に生じる剪断応力に抗して回転
するためのトルクに相当する駆動トルクが余分に必要と
なる。この剪断応力に抗して回転するためのトルク値
は、液膜６４とディスクの接触面積が増えるにつれて増
加するので、そのトルク値がわかれば液膜６４とディス
クの接触面積が求められる。また、デイスク１上に滴下
される接着剤の量はあらかじめ設定されており、既知で
あるから、液膜６４の高さも求められる。したがって、
あらかじめ用いる接着剤の液膜６４の粘性などの各特
性、ディスクの回転数、及びディスク間の間隔をパラメ
ータにして、そのトルク値と、液膜６４とディスクの接
触面積との関係、あるいは液膜６４の高さとの関係を求
めておくことにより、汎用性をもたせることが可能にな
る。なお、この駆動トルク値に周期的な変動があれば、
ディスクの変形に起因するものであるので、それを解消
するように回転状態やディスクの押しつけ量の制御を行
うこともできる。
【００５８】このことを踏まえてこの実施例では、第１
及び第２のディスク１、４１をそれぞれ回転駆動する二
つのスピン駆動モータ４としてサーボモータを用いてお
り、それらの駆動源となるサーボドライバのうち、第１
のディスク１を回転駆動するスピン駆動モータ４用の第
１のサーボドライバ９３、第２のディスク４１を回転駆
動するスピン駆動モータ４用の第２のサーボドライバ９
４から、それぞれのスピン駆動モータ４の駆動トルク値
を演算処理ユニット９５へ送信するようになっている。
なお、スピンドル機構にて費やされるトルク値はあらか
じめ演算処理ユニット９５に入力してあり、駆動トルク
値からそのトルク値を減算した差のトルク値を液の粘性
抵抗によるトルク値と認識する。
【００５９】演算処理ユニット９５は、第１及び第２の
ディスク１、４１をそれぞれ回転駆動する二つのスピン
駆動モータ４を設定回転数で回転させるために、第１の
サーボドライバ９３、第２のサーボドライバ９４が出力
している駆動トルク値に対応する信号ををそれぞれ受
け、演算処理して液膜６４とディスクとの接触面積、つ
まり液膜６４の広がり状態を求め、その駆動トルク値が
第１の設定値に達するとき、ディスク１、４１の回転速
度差を小さくないしはゼロとなるように、サーボドライ
バ９３、９４へ運転指令を送信する。このようにするこ
とにより、ディスク１、４１の向き合っている面が摩擦
によって傷つく可能性を除去できる。
【００６０】演算処理ユニット９５は、第１及び第２の
ディスク１、４１をそれぞれ回転駆動する二つのスピン
駆動モータ４を設定回転数で回転させるために、第１の
サーボドライバ９３、第２のサーボドライバ９４が出力
している駆動トルク値に対応する信号ををそれぞれ受
け、演算処理して液膜６４とディスクとの接触面積、つ
まり液膜６４の広がり状態を求め、その駆動トルク値が
第２の設定値に達するとき、ディスク１、４１を高速回
転に切り換えるように、サーボドライバ９３、９４へ運
転指令を送信する。
【００６１】また、演算処理ユニット９５は、第１及び
第２のディスク１、４１をそれぞれ回転駆動する二つの
スピン駆動モータ４を設定回転数で回転させるために、
第１のサーボドライバ９３、第２のサーボドライバ９４
が出力している駆動トルク値に対応する信号をそれぞれ
受けて、液膜６４の高さを求め、駆動トルク値の増大に
より液膜６４の高さが減少するとき、その駆動トルク値
に応じてディスク間の微小間隔を狭めるよう、サーボモ
ータ８０の駆動源である第３のサーボドライバ９６へ運
転指令を与える。
【００６２】さらにまた、演算処理ユニット９５は、第
１のサーボドライバ９３、第２のサーボドライバ９４か
ら駆動トルク値に対応する信号をそれぞれ受け、液膜６
４がデイスク間の全面に広がるとその駆動トルク値がほ
ぼ一定値になることから、前記信号の変化がある設定値
以下になるとき、ディスクの回転駆動を停止するよう
に、第１のサーボドライバ９３、第２のサーボドライバ
９４へ運転停止指令を送出する。
【００６３】なお、ディスク保持ヘッド４４が図５に示
すような構造でない場合には、ディスク間の液膜６４の
広がりで液膜６４が薄くなることにより、第１のディス
ク１が液膜６４から離れてしまうこともあるので、この
場合には演算処理ユニット９５は、第１のサーボドライ
バ９３、第２のサーボドライバ９４からトルク値に対応
する信号をそれぞれ受け、駆動トルク値があらかじめ求
めておいた特性曲線に従って増大するように、サーボモ
ータ８０の駆動源である第３のサーボドライバ９６へ運
転指令を与えて、ディスク間の微小間隔を徐々に狭め
る。
【００６４】
【発明の効果】本発明は以上述べたような特徴を有して
いるので、液体状の接着剤を使用し光ディスクを高速回
転させて貼り合わせる場合に、ディスク間および接着層
への気泡の混入を抑制でき、貼り合わせによる高品位の
光ディスクを得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかるディスク製造装置の一実施例
を示す図である。
【図２】 図１の実施例の細部構造を示す図である。
【図３】 図１の実施例の一部構造の変形例を示す図で
ある。
【図４】 図１の実施例の一部構造の変形例を示す図で
ある。
【図５】 図１の実施例の細部構造を示す図である。
【図６】 図１の実施例の動作を説明するための図であ
る。
【図７】 本発明の一実施例を説明するための図であ
る。
【図８】 本発明の実施例の作用と効果を説明するため
の図である。
【図９】 本発明にかかる別の実施例を説明するための
図である。
【図１０】 本発明にかかる別の実施例を説明するため
の図である。
【図１１】 本発明にかかる別の実施例を説明するため
の図である。
【図１２】 本発明にかかる別の実施例を説明するため
の図である。
【図１３】 本発明にかかる別の実施例を説明するため
の図である。
【図１４】 従来の光ディスク貼り合わせ方法の一例を
示す図である。
【図１５】 従来のディスク製造方法を説明するための
図である。
【図１６】 従来のディスク製造方法を説明するための
図である。
【符号の説明】
１…第１のディスク ２…回転ステ
ージ ３…スピンドルユニット ４…スピン駆
動モータ ５…回収ハウジング ７…緩衝シー
ト ８…位置決め突起 ９…スピン軸 １０…軸受 １１…ハウジ
ング １３…真空穴 １４…真空穴 １５…真空穴 １６…内部空
間 １７…配管継手 １８…真空配
管 １９…ラビリンスシール ２１…軸継手 ２２…配管継手 ２３…排液配
管 ２４…排気口 ２５…整流板 ２６…防滴板 ３０…接着剤
吐出装置 ３１…吐出ノズル ３２…吐出バ
ルブ ３３…吐出配管 ３４…吐出配
管 ３５…水平移動装置 ３６…垂直移
動装置 ３７…アーム ３８…軸受ケ
ース ３９…軸継手 ４０…サーボ
モータ ４１…第２のディスク ４２…ステー
ジ ４３…ディスク保持装置 ４４…ディス
ク保持ヘッド ４５…水平移動機構 ４６…垂直移
動機構 ４７…アーム ４８…旋回式
エアーシリンダ ４９…保持ヘッドブロック ５０…キー ５１…滑り軸受 ５２…支持ブ
ロック ５３…ストッパ ５４…コイル
ばね ５５…滑り軸受 ５６…吸着ピ
ン ５６ａ…ストッパ突起 ５７…ストッ
パ ５８…コイルばね ５９…吸着パ
ッド ６０…配管継手 ６１…真空配
管 ６４…接着剤の液膜 ６６…スピン
軸 ６７…スピンドルユニット ６８…ベース
ブロック ６９…ディスク保持ヘッド ７０…吸着パ
ッド ７１…真空穴 ７２…可動ベ
ース ７３…スライド軸受 ７４…ガイド
ロッド ７５…ボールナット ７６…ボール
ネジ ７８…下側ベース ７９…上側ベ
ース ８０…サーボモータ ８４…密閉容
器 ８５…蓋 ８６…Ｏリン
グ ８７…ディスク保持ヘッド昇降装置 ８８…Ｏリン
グ ８９…排液バルブ ９３…第１の
サーボドライバ ９４…第２のサーボドライバ ９５…演算処
理ユニット ９６…第３のサーボドライバ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１のディスクと第２のディスクとを貼り
    合わせて光ディスクを製作する方法において、 接着面を上に向けた状態にて第１のディスクを回転ステ
    ージ上に保持する工程と、 前記第１のディスクの中心穴の周囲に液体状の接着剤を
    供給する工程と、 前記第１及び第２のディスクが同心で、かつ前記第２の
    ディスクが前記第１のディスク上の前記接着剤には接触
    するが前記第１のディスクには接触しない位置に保持す
    る工程と、 前記後第１及び第２のディスクの間に回転速度差が生じ
    るように、前記第２のディスクを前述位置に保持しなが
    ら、前記第１及び第２のディスクの一方又は双方を回転
    させる工程と、を備えることを特徴とする光ディスクの
    製造方法。
  2. 【請求項２】第１のディスクと第２のディスクとを貼り
    合わせて光ディスクを製作する方法において、 接着面を上に向けた状態にて第１のディスクを回転ステ
    ージ上に保持する工程と、 前記第１のディスクの中心穴の周囲に液体状の接着剤を
    供給する工程と、 前記第１及び第２のディスクが同心で、かつ前記第２の
    ディスクが前記第１のディスク上の前記接着剤には接触
    するが前記第１のディスクには接触しない位置に保持す
    る工程と、 前記後第１及び第２のディスクの間に回転速度差が生じ
    るように、前記第２のディスクを前述位置に保持しなが
    ら、前記第１及び第２のディスクの一方又は双方を低回
    転速度で回転させる工程と、 前記第１のディスクと前記第２のディスクを前記工程の
    回転速度よりも大きい速度で高速回転する工程と、を備
    えることを特徴とする光ディスクの製造方法。
  3. 【請求項３】前記第１のディスクと前記第２のディスク
    を高速回転させる前記工程において、前記第２のディス
    クを前記第１のディスク上に載せて同一速度で高速回転
    させることを特徴とする請求項２に記載の光ディスクの
    製造方法。
  4. 【請求項４】前記第１のディスクと前記第２のディスク
    を高速回転させる前記工程において、前記第２のディス
    クを上方より保持したまま高速回転させることを特徴と
    する請求項２に記載の光ディスクの製造方法。
  5. 【請求項５】前記第１のディスクと前記第２のディスク
    を高速回転させる前記工程において、前記第１及び第２
    のディスクの間に回転速度差が生じるように、前記第２
    のディスクを保持しながら、前記双方のディスクを異な
    る回転速度で同一方向に高速回転させることを特徴とす
    る請求項２に記載の光ディスクの製造方法。
  6. 【請求項６】前記第１及び第２のディスクの間に回転速
    度差が生じるように、前記第１及び第２のディスクの一
    方又は双方を回転させる前記工程において、前記第１及
    び第２のディスクが相対的に逆方向に回転することを特
    徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の光
    ディスクの製造方法。
  7. 【請求項７】前記第１及び第２のディスクの間に回転速
    度差が生じるように、前記第１及び第２のディスクの一
    方又は双方を回転させる前記工程において、前記第１と
    第２のディスクの間の接着剤の液膜の広がりに伴う駆動
    トルク値の変化に応じて、前記第１と第２のディスクの
    間の前記回転速度差を変化させるように制御することを
    特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の
    光ディスクの製造方法。
  8. 【請求項８】前記第１及び第２のディスクの間に回転速
    度差が生じるように、前記第１及び第２のディスクの一
    方又は双方を回転させる前記工程において、前記第１と
    第２のディスクの間の接着剤の液膜の広がりに伴い駆動
    トルク値が設定値に達するとき、１と第２のディスクを
    高速回転させる前記工程に切り換えることを特徴とする
    請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の光ディスク
    の製造方法。
  9. 【請求項９】前記第１と第２のディスクの間の接着剤の
    液膜の広がりに伴い変化する駆動トルク値がほぼ一定の
    値になった後、前記第１と第２のディスクの回転を停止
    することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載
    の光ディスクの製造方法。
  10. 【請求項１０】前記第１と第２のディスクの間の接着剤
    の液膜の広がりに合わせて、前記第１と第２のディスク
    との間の微小間隙を狭めることを特徴とする請求項１乃
    至９のいずれかに記載の光ディスクの製造方法。
  11. 【請求項１１】大気圧より低圧の雰囲気において前記第
    １と第２のディスクの間に回転速度差が生じるように、
    前記第１及び第２のディスクの一方又は双方を回転させ
    ることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか
    に記載の光ディスクの製造方法。
  12. 【請求項１２】前記第１のディスクを、その中心軸と自
    身の中心軸を合わせて保持できる回転ステージと、 該回転ステージ上に保持される前記第１のディスクの中
    心穴の周囲に接着剤を供給できる接着剤供給装置と、 前記第２のディスクを保持して回転ステージの中心軸と
    前記第２のディスクの中心軸を合わせ、かつ前記第２の
    ディスクが前記第１のディスクには接触しないが、前記
    第１のディスク上に供給された前記接着剤の液膜には接
    触する位置に静止させることができるディスク保持装置
    と、を備えることを特徴とする光ディスクの製造装置。
  13. 【請求項１３】前記ディスク保持装置が、前記第２のデ
    ィスクを回転駆動させることができ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。
  14. 【請求項１４】貼り合わせる２枚のディスクの周囲を大
    気圧より低い圧力の雰囲気中に保持し得る外囲器を備え
    ることを特徴とする請求項１１又は請求項１２のいずれ
    かに記載の光ディスクの製造装置。
  15. 【請求項１５】前記第１と第２のディスクの回転駆動源
    の一方又は双方からの駆動トルク値に基づいて、前記第
    １と第２のディスクの回転状態を変える機能を有するこ
    とを特徴とする請求項１１ないし請求項１３のいずれか
    に記載の光ディスクの製造装置。
  16. 【請求項１６】前記ディスク保持装置が、前記第１と第
    ２のディスクとの間の間隙を調整できる機構を有するこ
    とを特徴とする請求項１１ないし請求項１４のいずれか
    に記載の光ディスク製造装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011126080A1 (ja) * 2010-04-09 2011-10-13 三菱化学メディア株式会社 光記録媒体の製造方法及びその製造装置
US8130627B2 (en) 2005-03-11 2012-03-06 Origin Electric Company, Limited Optical disc production apparatus

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