JPS63139727A - 超音波溶着用ホ−ン - Google Patents

超音波溶着用ホ−ン

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JPS63139727A
JPS63139727A JP61287216A JP28721686A JPS63139727A JP S63139727 A JPS63139727 A JP S63139727A JP 61287216 A JP61287216 A JP 61287216A JP 28721686 A JP28721686 A JP 28721686A JP S63139727 A JPS63139727 A JP S63139727A
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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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】 （産業上の利用分野） 本発明はいわゆるエアーサンドインチ型の光ディスクの
製造に、円周および外周の２つの円環状接合面を介して
２枚の光ディスクを互いに貼合せるか、一枚の光ディス
クをダミーといわれる２４層を有しないディスク忙貼合
せるのに用いられる超音波ホーンに関するものである。
（発明の背景） レーザービームの照射によって記録材の層に穴を明けた
り、その反射率を変化させて情報を記録する光ディスク
は、一般に２枚の光ディスクを空気層を介して貼合せた
いわゆるエアーサンドインチ型の構造で用いるのが普通
である。
２枚の光ディスクを貼合せる方法は大別して２つあり、
その一つは接着剤、例えば感圧接着剤や紫外線硬化性樹
脂を用いる塗布方法であり、他方は超音波接着方法であ
る。本発明は後者に関するものである。
超音波接着法は塗布法に比べて操作性、生産性に優れて
いるが、工業的にエアーサンドインチ型光ディスクを製
造する場合には解決すべき問題は多い。特に、（１）偏
心量が約２０μ以下であることが要求されるため、上下
２枚の光ディスクの中心を完全に合せた状態で２枚の光
ディスクを貼合せなければならない。これは一般に２枚
のディスクを心出し用スピンドルに嵌合させて溶着すれ
ば達成できるが、溶着時に超音波ホーンによシ加わる垂
直方向以外の力によって２枚のディスクが互いに横方向
にづれる。（２）不均一あるいは異常な超音波エネルギ
ーによって樹脂基板の複屈折（！タープージョン）が変
化したり、記録膜が基板から剥れてしまうあるいは記録
膜が変質する。（３）接着不良による強度不足のため１
８００　ｒｐｍ以上の回転速度に耐えられない。（４）
２枚の光ディスクの貼合せ時に各ディスクが曲る、すな
わち湾曲する。
これらの問題は従来のプラスチック部品の超音波溶着法
を単に転用するだけでは解決できない。
（従来技術） 超音波を用いて２枚のディスクを貼合せること自体は既
に周知である（例、特開昭５８−１４３４２号。
特開昭６０−１０１７３８号）。しかし、従来公知の方
法および装置は単にプラスチック材料の超音波溶着に用
いられた技術を単に光ディスクの貼合せに適用したもの
にすぎない。特開昭６１−１２９７４９号では超音波溶
着時に溶融する突起すなわちエネルギーダイレクタ−の
寸法と形状を限定することによって各ディスクの膨出を
防止している。しかし超音波ホーン自体については特に
記載がない。
（発明の目的） 本発明の目的は精密光学部品、特に２枚の光ディスクの
貼合せに用いられる改良された超音波ホーンを提供する
ことにある。特に、本発明の目的は上記の各問題を解決
することが可能な超音波ホーンを提供することにある。
（発明の構成） 本発明は、光によって情報の記録と再生を行う記録膜を
有する第１ディスクを上記膜が内側となる状態で記録膜
を有するまたは有しない他の第２ディスクに円周円環状
接合部および外周円環状接合部を介して互いに超音波溶
着によって貼合せるために使用されるエアーサンドイン
チ型光ディスクの溶着に用いられる超音波ホーンにおい
て、上記の円周円環状接合用加工面と外周円環状接合用
加工面との間の超音波ホーン本体に溶着操作中超音波ホ
ーンと光ディスク表面とによって区画される空間を外気
と連通させる脱気孔を形成したことを特徴とする超音波
ホーンに関するものである。
上記第１ディスクの記録膜はＴｅ系、有機系等種種のも
のが周知である。第２ディスクは第１ディスクと同じま
たは異る記録膜を有する記録用ディスクでもよいが、記
録膜の無い単なるカバー用ディスク、いわゆるダミーデ
ィスクでもよい。第１と第２のディスクの間に空間を設
けるためには両ディスクの内周部およびりたは外周部に
スＲ−サーを挿入する必要がある。このスペーサーは第
１ディスクおよ（２）またけ第２ディスクに一体成形し
た円環状突起でもよいが、ディスクとは別体に作り、超
音波溶着時にディスクと一体化してもよい。
これらのいわゆるエアーサンドイッチ型光ディスクの構
造は周知であシ、本発明の目的ではないので詳細は省略
する。
本発明の特徴は超音波ホーンの形状にあシ、特に、超音
波ホーンがディスクと接触する内外円環状加工面の間の
超音波ホーン本体に、超音波ホーン本体と光ディスク表
面とで区画される空間を外気と連通させる脱気孔を形成
した点にある。
上記超音波ホーンがディスクと当接する部分すなわち加
工面は被溶着区域に合わせて円環状にする必要があるが
、ディスク本体の外側形状は横断面が円形、正四角形の
いずれであってもよいが、本発明者の実験によると横断
面が正四角形の超音波ホーンの方が結果が良い。この理
由は現在のところ不明である。
一般に、超音波溶着ホーンの設計は経験に基づいて行わ
れているが、その際基本的には発生エネルギーが考慮さ
れる。この発生エネルギー（Ｅ）は印加した超音波の出
力振幅（Ａ）と、押圧力（Ｆ）と、押圧時間（Ｔ）と、
上記ＦとＡとの成す角度θの００８θとの積（Ｅ＝Ａ−
Ｆ−Ｔ−ｃｏｓθ）で表わされる。
グラスチックの溶着に使用されるホーンは通常縦モード
２０　ＫＨｚ±５９　Ｈｚで共鳴するようになりておシ
、ノード面がホーンの中心に来るようになりている。ま
た、ホーン材料としてはアルミニウム（７０７５アルミ
）やチタン（６ＡＬ４ｖ）等カ使用される。ホーンの材
質と寸法は当業者が経験および理論に基すいて適宜選択
できる事項である。
本発明は超音波ホーンの形状に特色がある。すなわち、
本発明ではホーン本体とディスク表面で区画される空間
を外気と連通させるようにした点に特徴がある。
こうすることによって、前記従来法の問題点、すなわち
　（１）ディスク表面の膨出あるいは曲り、（２）異常
振動に起因する記録膜および基板への悪影響　（３）接
着不良が全て解決でき、さらに、高真空に起因して溶接
済みディスクとホーンとが固着してディスクがホーンか
ら離れなくなるといった実用上の問題が無くなる。この
場合、ディスクを無理に離すと、記録膜や基板に重大な
悪影響を与える。
以下、図面を参照して本発明を説明する。
先ず、第２図を用いて従来法を説明する。互いに超音波
溶着される２枚のディスク３，４は心出し用センターピ
ン６に嵌合された状態で下部受台２上に載置される。デ
ィスク３．４の少なくとも一方の両周部および外周部に
は円環状リブが設けられている。このリブの代りに別体
のス啄−サーリングを用いることもできる。
上記円環状リブの少なくとも一方にはエネルギーダイレ
クタ−とよばれる微小突起が形成されていて、超音波ホ
ーン本体１の加工面ｔｏ、ｔｉを介して加えられた超音
波エネルギーによって上記エネルギーダイレクタ−の所
から溶融が開始されるようになっている。
この型の超音波ホーンの欠点はディスク３とホーン本体
１との間に区画される空間７中に空気が閉じ込められる
ことによって、ディスクに曲シが生じる点であシ、さら
に、密閉された空気の圧力によってディスクに異常な力
が加わり、その結果、密着が不均一になる点である。
本発明はこれらの欠点を無くすだめに、上記空間７を外
気と連通させたものである。
以下、本発明を第１，３図を参照して説明する。
なお、各図面では第２図に対応する部材には同じ記号を
付けである。
上記空間７を外気に連通ずるために、第１．３図に示す
実施例では上記空間７と連通ずる脱気孔２０がホーン本
体１に形成されており、この脱気孔２０は超音波ホーン
本体１に通常設けられているスロット２１と連通してい
る。このスロット２１の形状、数、寸法はホーン本体の
公知設計基準によって当業者が適宜選択できる。
第１，３図では脱気孔２０の数は４つであるが、これに
限定されるものではない。
また、上記空間７を区画するホーン本体の表面は第１，
３図のような平面にする必要はなく、第４図に示すよう
な湾曲面２３にすることもできる。
また、脱気孔はホーン本体１ではなく、第５図に示すよ
うに、加工面１０に形成したスリット２０′にすること
もできる。このスリットはできる限り狭くする必要があ
り、その数もできるだけ少ないことが望ましい。
なお、第５図の実施例ではホーン本体の横断面形状を正
方形にしである。
本発明は極めて簡単な構造によって、従来の貼り合せデ
ィスクの問題点を全て解決できるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図゛は本発明による超音波ホーンの縦方向断面概略
図。 第２図は従来のホーンの要部を示す縦方向断面図。 第３図は第１図のホーンを下から見た時の斜視図。 第４，５図は本発明の他の実施例を示す縦方向断面図お
よび下面斜視図である。 （図中符号） ｌ：超音波ホーン、１０，１１：加工面、２０：脱気孔
、２１ニスロツト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）光によって情報の記録と再生を行う記録膜を有する
    ディスクを上記膜が内側となる状態で記録膜を有するま
    たは有しない他のディスクに円周円環状接合部および外
    周円環状接合部を介して互いに超音波溶着によって貼合
    せるために使用されるエアーサンドイッチ型光ディスク
    の溶着に用いられる超音波ホーンにおいて、上記の内周
    円環状接合用加工面と外周円環状接合用加工面との間の
    超音波ホーン本体に溶着操作中超音波ホーンと光ディス
    ク表面とによって区画される空間を外気と連通させる脱
    気孔を形成したことを特徴とする超音波ホーン。 ２）上記超音波ホーンの横断面が円筒形であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波ホーン。 ３）上記超音波ホーンの横断面が正四角形であることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波ホーン。 ４）縦方向スリットを有し、上記脱気孔がこのスリット
    と連通していることを特徴とする特許請求の範囲第１〜
    ３項いずれか一項に記載の超音波ホーン。
JP61287216A 1986-12-02 1986-12-02 超音波溶着用ホ−ン Granted JPS63139727A (ja)

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