KR20040111586A - 스탬퍼 접합 방법 및 장치, 및 다층 기록 매체 - Google Patents

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KR20040111586A KR10-2004-7017936A KR20047017936A KR20040111586A KR 20040111586 A KR20040111586 A KR 20040111586A KR 20047017936 A KR20047017936 A KR 20047017936A KR 20040111586 A KR20040111586 A KR 20040111586A
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Abstract

스탬퍼를 디스크에 포개고, 그 후, 접합 헤드(356)의 압박으로 스탬퍼(280)를 디스크측으로 강하시킨다. 그리고 센터링 부재와의 끼워 맞춤에 의해 스탬퍼(280)의 센터링을 이룬 후, 접합 헤드(356)로 스탬퍼(280)를 흡착한다. 이와 같이 접합 헤드(356)의 강하로 디스크(278)에 대한 스탬퍼(280)의 클리어런스를 설정하면, 디스크(278)와 스탬퍼(280)의 센터링을 행할 수 있는 동시에, 이들 디스크(278)와 스탬퍼(280) 사이에 기울기나 휘어짐이 생기지 않는 접합을 행할 수 있다.

Description

스탬퍼 접합 방법 및 장치, 및 다층 기록 매체{STAMPER STICKING METHOD AND DEVICE, AND MULTI-LAYER RECORDING MEDIUM}
현재, 차세대 취향의 기록 매체로서, 다양한 다층 구조 디스크가 제안되어 있다.
도14는 재생 전용형의 2층 디스크의 구조를 도시한 대략 단면도이다. 도14에 도시한 바와 같이, 재생 전용형의 2층 디스크(200)는 두께 1.1 ㎜의 베이스 기판(202)을 갖고, 이 베이스 기판(202)의 편측 표면에 두께 0.1 ㎜의 광투과층(204)을 형성한 형태로 되어 있다.
도15는 도14에 있어서의 베이스 기판과 광투과층의 경계 부분의 확대도이다. 도15에 도시한 바와 같이, 베이스 기판(202)과 광투과층(204)에는 센터 구멍(206)(도14를 참조)을 중심으로 한 나선형의 정보 피트(208)가 각각에 형성되어 있다. 그리고 이들 정보 피트(208)의 표면에는 반사층(도시하지 않음)이 각각 스퍼터나증착 등에 의해 설치되는 동시에, 대면하는 정보 피트(208) 사이에는 상기 정보 피트(208)에 의한 요철을 매립하도록 수지층(210)이 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 2층 디스크에서는 광투과층(204)의 상방으로부터 레이저광을 조사하여 판독을 행하도록 되어 있다.
그런데 상술한 다층 디스크의 수지층(210) 표면에 정보 피트(208)나 그루브 구조를 형성할 때, 다양한 제조 방법이 이용된다.
도16과 도17은 스핀 코팅법을 이용하여 정보 피트를 형성하는 순서를 나타낸 공정 설명도이다. 스핀 코팅법을 이용하여 정보 피트를 형성하기 위해서는, 우선 도16에 도시한 바와 같이 베이스 기판(202)과, 투광성의 스탬퍼(212)를, 베이스 기판(202)의 내연측에 도포된 자외선 경화 수지를 협입하도록 접합하고, 계속해서 센터 구멍(206)을 회전 중심으로 하여 화살표(214)로 나타낸 바와 같이 베이스 기판(202)과 스탬퍼(212)를 모두 회전시킨다.
이와 같이 베이스 기판(202)과 스탬퍼(212)를 모두 회전시키면, 자외선 경화 수지는 원심력에 의해 디스크 외주측으로 확대되고, 베이스 기판(202)과 스탬퍼(212) 사이가 자외선 경화 수지로 매립된다. 상기 간극이 자외선 경화 수지로 매립된 후에는 스탬퍼(212)의 상방으로부터 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화 수지의 경화에 의해 수지층(216)을 형성한다.
그리고 수지층(216)이 형성된 후에는, 도17에 도시한 바와 같이 스탬퍼(212)를 상방으로부터 인상하여 상기 스탬퍼(212)와 수지층(216)을 박리시킨다. 이와 같이 수지층(216)으로부터 스탬퍼(212)를 박리시키면, 수지층(216)의 표면에 스탬퍼(212)로부터 전사된 정보 피트(208)가 노출되므로, 그 후에는 수지층(216)의 표면에 스퍼터나 증착 등에 의해 반사층을 형성하고, 그 후, 스핀 코팅 등의 방법에 의해 광투과층을 형성하면 된다.
또한 상술한 종래예에서는 취지층(216)의 표면에 정보 피트(208)를 형성하는 순서에 대해 설명을 행하였지만, 스탬퍼를 이용한 이 방식은 상기 정보 피트(208)의 형성으로만 한정되는 일도 없고, 디스크 주회형으로 그루브 구조를 형성하거나, 혹은 상기 그루브 구조와 정보 피트를 조합한 형태에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.
그런데, 베이스 기판에 대한 스탬퍼의 클리어런스는 수십 미크론 내지 수백 미크론 사이에서 균일해지도록 설정해야만 한다. 그러나 베이스 기판에 스탬퍼를 접착하는 경우, 상기 베이스 기판에 대해 접합 대칭이 되는 스탬퍼를 접근시키는 것이지만, 이 스탬퍼에 기울기가 생기거나, 혹은 스탬퍼 자체의 자중에 의해 상기 스탬퍼에 휘어짐이 생기거나, 미리 베이스 기판의 내연측에 도포된 자외선 경화 수지(소위 수지)의 점성 저항에 의해 스탬퍼에 휘어짐이 생기거나 할 우려가 있었다.
이와 같이 스탬퍼에 기울기가 생기거나, 혹은 휘어짐이 생기면, 디스크와 스탬퍼 사이에서 경화되는 자외선 경화 수지(소위 수지층)의 두께가 다르게 되어 버리고, 이 결과, 상층 기록층의 위치가 두께 방향에 있어서 일정해지지 않게 되는 문제점이 생긴다.
본 발명은 스탬퍼 접합 방법 및 장치, 및 다층 기록 매체에 관한 것으로, 특히 디스크와 스탬퍼의 센터링을 하는 동시에, 디스크에 대해 스탬퍼를 접합할 수 있는 스탬퍼 접합 방법 및 장치, 및 상기 장치에 의해 제조된 다층 기록 매체에 관한 것이다.
도1은 본 실시 형태에 관한 스탬퍼 접합 장치를 스탬퍼 접합부로서 적용한 그루브 형성 장치의 개략 평면도이다.
도2는 도1에 있어서의 스탬퍼 박리부의 확대도이다.
도3은 도2에 있어서의 BB 단면도이다.
도4는 도3의 주요부 확대도이다.
도5는 디스크와 스탬퍼가 스탬퍼 접합부를 통과하는 모습을 도시하는 상태 설명도이다.
도6은 디스크와 스탬퍼가 스탬퍼 접합부를 통과하는 모습을 도시하는 상태 설명도이다.
도7은 디스크와 스탬퍼가 스탬퍼 접합부를 통과하는 모습을 도시하는 상태 설명도이다.
도8은 디스크와 스탬퍼가 스탬퍼 접합부를 통과하는 모습을 도시하는 상태 설명도이다.
도9는 디스크와 스탬퍼가 스탬퍼 접합부를 통과하는 모습을 도시하는 상태 설명도이다.
도10은 디스크와 스탬퍼가 스탬퍼 접합부를 통과하는 모습을 도시하는 상태 설명도이다.
도11은 디스크와 스탬퍼가 스탬퍼 접합부를 통과하는 모습을 도시하는 상태 설명도이다.
도12는 접합 헤드의 강하 거리와 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도13은 센터링 부재의 다른 형태를 도시하는 단면 설명도이다.
도14는 재기입 가능한 2층 디스크의 구조를 도시한 대략 단면도이다.
도15는 도14에 있어서의 베이스 기판과 광투과층의 경계 부분의 확대도이다.
도16은 스핀 코팅법을 이용하여 그루브층을 형성하는 순서를 나타낸 공정 설명도이다.
도17은 스핀 코팅법을 이용하여 그루브층을 형성하는 순서를 나타낸 공정 설명도이다.
본 발명은 상기 종래의 문제점에 주목하여 접합 대상이 되는 스탬퍼에 생기는 기울기나 휘어짐을 없애고, 디스크에 대해 균일한 클리어런스를 갖고 스탬퍼를 접합하는 것이 가능한 스탬퍼 접합 방법 및 장치, 그리고 상기 장치에서 제조된 다층 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 디스크와 스탬퍼의 배면측을 미리 평행하게 드러나게 된 테이블에 각각 흡착시켜 대면하는 이들 테이블끼리를 접근시키도록 하면, 디스크에 대해 스탬퍼가 평행하게 되고, 또한 스탬퍼에 휘어짐이 생기는 것을 방지할 수 있다는 지견을 기초로 하여 이루어진 것이다.
즉 본 발명에 관한 스탬퍼 접합 방법은 센터 구멍을 가진 디스크의 내연측에 수지를 도포한 후, 이 수지를 협지하도록 스탬퍼를 접합하여 스핀 코팅 처리 전의 상태를 형성하기 위한 스탬퍼 접합 방법이며, 스피너 테이블로부터 돌출되는 센터링 부재에 상기 센터 구멍을 끼워 맞추면서 상기 디스크를 상기 스피너 테이블에 고정하여 상기 디스크의 내연측에 수지를 도포한 후에 상기 스탬퍼의 센터 구멍에 상기 센터링 부재를 끼워 맞추고, 상기 스탬퍼를 상기 디스크에 상기 수지를 거쳐서 포개는 동시에 접합 헤드의 압박으로 상기 스탬퍼를 상기 디스크측으로 강하시키고, 상기 센터링 부재와의 끼워 맞춤으로 상기 스탬퍼의 센터링이 이루어진 후에 상기 접합 헤드로 상기 스탬퍼를 흡착하고, 상기 접합 헤드의 강하로 상기 디스크에 대한 상기 스탬퍼의 클리어런스를 설정하는 동시에 상기 센터링 부재로 상기 클리어런스를 보유 지지하는 순서로 하였다.
또한 본 발명에 관한 스탬퍼 접합 장치는,
센터 구멍을 가진 디스크와 스탬퍼의 센터링과, 수지에 의한 접합을 행하여스핀 코팅 처리 전의 상태를 형성하기 위한 스탬퍼 접합 장치이며,
디스크 흡입 수단을 구비하여 상기 디스크의 한 쪽면을 전면 흡착 가능한 스피너 테이블과,
이 스피너 테이블로부터 돌출되어 상기 디스크와 상기 스탬퍼의 센터링을 이루는 동시에 돌출 방향의 보유 지지를 이루는 센터링 부재와,
왕복 이동 수단을 구비하여 상기 수지를 상기 디스크의 내연측에 공급 가능한 디스펜서와,
스탬퍼 흡입 수단을 구비하여 상기 스탬퍼의 한 쪽면을 전면 흡착 가능하게 하고 상기 스피너 테이블에 대해 승강 가능한 접합 헤드와,
상기 접합 헤드의 강하에 의해 상기 스탬퍼를 상기 스피너 테이블에 대해 접근시키고, 상기 센터링 부재에 대한 상기 센터 구멍의 끼워 맞춤에 의해 상기 스탬퍼의 센터링이 이루어진 후에 상기 스탬퍼 흡입 수단의 가동에 의해 상기 스탬퍼를 상기 접합 헤드에 밀착시켜 상기 디스크에 대한 상기 스탬퍼의 클리어런스를 설정하는 제어 수단을 갖도록 구성하였다.
그리고 상기 센터링 부재를 중공 고무 부재와, 이 중공 고무 부재에 접속되는 매체 공급부로 구성하고, 상기 매체 공급부로부터 상기 중공 고무 부재로 매체를 공급함으로써 상기 중공 고무 부재의 직경 확장을 이루고, 상기 디스크와 상기 스탬퍼의 센터링과 돌출 방향의 보유 지지를 행하도록 하거나, 혹은 상기 센터링 부재를 중공 고무 부재와, 이 중공 고무 부재의 내부에 삽입 가능한 직경 확장 부재로 구성하여 상기 중공 고무 부재 내에 상기 직경 확장 부재를 삽입함으로써 상기 중공 고무 부재의 직경 확장을 이루고, 상기 디스크와 상기 스탬퍼의 센터링과 돌출 방향의 보유 지지를 행하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명에 관한 다층 기록 매체는 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 스탬퍼 접합 장치에 의해 제조하는 것으로 하였다.
상기 순서 및 구성에 따르면, 우선 디스크의 센터 구멍을 스피너 테이블로부터 돌출되는 센터링 부재에 끼워 맞추어 스피너 테이블에 대해 디스크의 센터링을 행한다. 그리고 이 디스크의 센터링을 행하는 동시에, 디스크 흡입 수단을 가동시켜 상기 디스크를 스피너 테이블에 밀착시킨다. 이와 같이 스피너 테이블에 디스크를 밀착시키면 디스크는 스피너 테이블의 표면에 따르기 때문에, 상기 디스크에 부상 등이 생기는 것을 방지할 수 있다.
그리고 디스크를 스피너 테이블에 밀착시킨 후에는 왕복 이동 수단을 가동시키고, 디스펜서의 토출구를 디스크의 내연측으로 이동시켜 디스크 내연측에 수지를 도포한다. 또한 수지의 도포 작업이 완료된 후에는 다시 왕복 이동 수단을 가동시켜 디스펜서의 위치를 디스크와 간섭하지 않을 만큼의 장소까지 후퇴시키면 된다. 또한 여기서 이용되는 수지는 디스크와 스탬퍼 사이의 간극을 매립한 후, 경화할 수 있는 것이면 좋고, 구체적으로는 자외선 경화 수지 등이 바람직하다.
디스크 내연측에 수지를 도포한 후에는 스탬퍼를 디스크 상방으로부터 강하시킨다. 그리고 스탬퍼의 강하에 의해 스탬퍼의 센터 구멍과 센터링 부재의 끼워 맞춤이 커지면 스탬퍼의 축심은 상기 디스크의 축심과 일치하게 된다. 디스크와 스탬퍼의 축심이 일치한 후에 상기 스탬퍼를 압박하는 접합 헤드의 스탬퍼 흡입 수단을 가동시켜 접합 헤드에 스탬퍼를 고정시킨다. 이와 같이 스탬퍼의 센터링이 이루어진 후에 상기 스탬퍼를 흡착하면, 디스크와의 축심이 어긋나는 일 없이 스탬퍼를 상기 디스크에 접근시킬 수 있다. 여기서, 접합 헤드에 스탬퍼를 고정시켰으므로, 상기 스탬퍼는 하방에 위치하는 디스크와 항상 평행하게 되고, 또한 스탬퍼의 자중, 혹은 디스크의 내연측에 도포된 수지의 점성 저항에 의해 휘어짐이 생기는 것을 방지할 수 있는 것은 물론이다.
또한 스탬퍼에 있어서의 센터 구멍이 센터링 부재에 어느 정도 끼워 맞추면 디스크의 축심과 일치하는지를 미리 검토해 두고, 이 값을 제어 수단으로 기억시켜 둔다. 그리고 스탬퍼가 이 값을 넘어 디스크에 접근하였을 때에는 상기 제어 수단이 스탬퍼의 센터링이 이루어진 것이라 판단하여 제어 수단으로부터의 지시에 의해 스탬퍼 흡입 수단이 스탬퍼를 고정하고, 상기 스탬퍼를 미리 설정한 거리까지 디스크에 접근시키면 된다. 그리고 디스크에 대해 스탬퍼의 클리어런스를 설정한 후에는 센터링 부재가 상기 스탬퍼에 있어서의 센터 구멍의 단부면을 압박하므로, 센터링 부재에 의한 스탬퍼의 높이 방향의 보유 지지가 이루어져 상기 디스크와의 클리어런스가 유지되는 것이다.
이와 같이 디스크와 스탬퍼를 평행하게 하여 클리어런스를 전체 영역에서 일정하게 하면, 그 후 스피너 테이블을, 센터링 부재를 중심으로 하여 회전(스핀)시킴으로써 수지가 디스크 내연측으로부터 외연측으로 확대되어 일정한 두께로 이루어지는 수지층을 형성할 수 있다. 이로 인해 두께 방향에 있어서의 상층 기록층의 위치를 일정하게 할 수 있는 것이다.
그런데 상기 센터링 부재를 중공 고무 부재와, 이 중공 고무 부재에 접속되는 매체 공급부로 구성하면, 상기 매체 공급부로부터 매체를 중공 고무 부재로 도입시킴으로써 상기 중공 고무 부재를, 센터를 중심으로 하여 균일하게 팽창시킬 수 있다. 그리고 이 팽창에 의해 디스크와 스탬퍼의 센터링을 행하게 할 수 있는 동시에, 팽창 전의 중공 고무 부재의 외형을 센터 구멍의 내경보다 작게 설정해 두면, 디스크를 스피너 테이블에 설치할 때, 디스크에 있어서의 센터 구멍의 단부면이 중공 고무 부재로 미끄럼 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 여분의 미끄럼 이동이 생기지 않으므로, 상기 미끄럼 이동에 의한 먼지의 발생이나, 센터링 부재의 치수가 변동되는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
또한 팽창에 의해 센터 구멍의 단부면을 압박하므로, 스탬퍼의 보유 지지력을 향상시킬 수 있다. 이로 인해, 후공정이 되는 스핀 코팅에 의해 중공 고무 부재로부터 스탬퍼로 회전력이 전달되거나, 혹은 스탬퍼에 예기하지 않는 외란이 가해졌다고 해도 상기 스탬퍼와 센터링 부재의 상대 위치가 변동되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 중공 고무 부재의 특유의 효과는 매체 공급부로 바꾸어 중공 고무 부재의 내부에 직경 확장 부재를 삽입함으로써도 달성된다. 이와 같이 직경 확장 부재를 중공 고무 부재의 내부에 삽입할 수 있도록 하면, 상기 매체의 배관 경로를 없앨 수 있다. 또한 센터 구멍의 단부면과 직경 확장 부재 사이에 있는 중공 고무 부재의 탄성 변형에 의해 센터 구멍의 단부면에 가해지는 힘이 균일화되어 센터링의 정밀도를 향상시킬 수 있는 것은 물론이다.
이하에, 스탬퍼 접합 방법 및 장치 및 다층 기록 매체에 적합한 구체적 실시 형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도1은 본 실시 형태에 관한 스탬퍼 접합 장치를 스탬퍼 접합부로서 적용한 그루브 형성 장치의 개략 평면도이다. 또한 본 실시 형태에서는 스탬퍼 박리부를 갖는 장치를 그루브 형성 장치로 하였지만, 상기 장치에서는 그루브 구조의 형성으로만 한정되는 일 없이, 상기 그루브 구조 대신에 디스크 주회형으로 정보 피트를 형성하거나, 혹은 상기 그루브 구조와 정보 피트를 조합하여 형성하도록 해도 좋다.
본 실시 형태에 관한 스탬퍼 접합 장치를 스탬퍼 접합부로서 적용한 그루브 형성 장치(230)는 다층 기록 매체가 되는 재기입 가능한 2층 디스크에 있어서, 상층 기록측에 그루브 구조를 형성하는 것이다. 그리고 도1에 도시한 바와 같이 그루브 형성 장치(230)에서는 그 장치 내에 디스크와 스탬퍼를 공급하기 위한 디스크 스탬퍼 공급부(232)와, 디스크 표면의 클리닝을 이루는 클리너부(234)와, 상술한 디스크에 스탬퍼를 접합하기 위한 스탬퍼 접합부(236)와, 디스크와 스탬퍼 사이에 개재하는 자외선 경화 수지를 굳혀 수지층을 형성하기 위한 자외선 조사부(238)와, 디스크로부터 스탬퍼를 박리하기 위한 스탬퍼 박리부(240)와, 디스크와 스탬퍼를 배출하기 위한 디스크 배출부(242)가 설치되어 있다. 그리고 이들 요소 사이에는 공급 아암(244), 제1 이동 탑재 아암(246), 제2 이동 탑재 아암(248), 배출 아암(250)이 설치되어 있고, 이들 아암의 선회 운동으로 디스크와 스탬퍼를 후단측으로 반송할 수 있도록 하고 있다.
도2는 도1에 있어서의 스탬퍼 박리부의 확대도이고, 도3은 도2에 있어서의 BB 단면도이고, 도4는 도3의 주요부 확대도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 스탬퍼 접합부(236)에서는 도시하지 않은 캠 유닛에 의해 180도 선회가 가능한 원반형의 접합 테이블(350)이 설치되어 있다. 그리고 이 접합 테이블(350)에는 회전 중심을 대상으로 하여 한 쌍의 스피너 테이블(352)이 설치되어 있다. 상기 스피너 테이블(352)은 상기 접합 테이블과 마찬가지로 원반형의 형태로 이루어지고, 그 하방에는 선회용 서보 모터(354)가 설치되어 있다. 그리고 이 선회용 서보 모터(354)의 회전축은 스피너 테이블(352)의 중심부에 접속되어 있고, 상기 선회용 서보 모터(354)를 가동시킴으로써 스피너 테이블(352)을 회전 가능하게 하고 있다.
또한 접합 테이블(350)의 상방에는 한 쌍의 스피너 테이블(352)의 위치에 대응하도록 접합 헤드(356)와, 제1 UV 조사기(358)가 각각 설치되어 있고, 상기 접합 헤드(356)와, 상기 제1 UV 조사기(358)를 각각 스피너 테이블(352)과 조합함으로써 접합 테이블(350) 상에 본 실시 형태에 관한 스탬퍼 접합 장치가 되는 스탬퍼 접합부(236)가 경화 UV 조사부(360)를 형성하도록 하고 있다.
스탬퍼 접합부(236)를 형성하는 스피너 테이블(352)을 이하에 설명한다.
원반형으로 이루어지는 스피너 테이블(352)의 외경은 접합 대상이 되는 디스크(278)의 외경보다 약간 작은 치수로 설정되어 있다. 그리고 스피너 테이블(352)에서는 그 측면에 상기 스피너 테이블(352)의 중심부를 향하는 도려낸 구멍(364)이 마련되어 있는 동시에, 이 도려낸 구멍(364)에 근접하는 상기 스피너 테이블(352)의 표면에는 상기 도려낸 구멍(364)에 연통하는 흡입구(361)가 복수 설치되어 있고, 도시하지 않은 디스크 흡입 수단(소위 진공 펌프 등)을 도려낸 구멍(364)의 단부 개구에 접속함으로써 상기 도려낸 구멍(364) 내를 부압 공간으로 하여 흡입구(361)로부터 흡입을 행하고, 디스크(278)를 디스크 흡입부(364)에 흡착 가능하게 하고 있다. 또한 스피너 테이블(352)의 배면측에는 오목부(도시하지 않음)가 도려낸 구멍(364) 사이에 마련되어 상기 스피너 테이블(352)의 경량화를 도모하도록 하고 있다.
또한 스피너 테이블(352)에서는 그 중앙부로부터 돌출되도록 센터링 부재를 구성하는 원통형으로 이루어지는 중공 고무 부재(370)가 설치되어 있고, 그리고 상기 중공 고무 부재(370)의 내측에는 직경 확장 부재(372)가 설치되어 있다. 상기 직경 확장 부재(372)는 중공 고무 부재(370)의 내벽에 따라서 설치되어 상기 중공고무 부재의 반경 방향에 대해 이동 가능한 압박 벽(374)과, 이 압박 벽(374)의 내측에 중공 고무 부재(370)의 축심에 따라서 상방으로 돌출되도록 센터 핀(376)이 배치되어 있고, 이 센터 핀(376)을 L자형의 갈고리를 갖는 제1 이동 탑재 아암(246)으로 밀어 내림으로써 압박 벽(374)을 직경 확장시키고, 중공 고무 부재(370)를 디스크(278)의 센터 구멍의 측벽으로 압박시켜 중공 고무 부재(370)에 대해 디스크(278)의 센터링을 행하도록 하고 있다.
그런데 스피너 테이블(352)의 외측에는 상기 스피너 테이블(352)을 둘러싸도록 가이드판(378)이 설치되어 있다. 그리고 상기 가이드판(378)이 상기 스피너 테이블(352)을 둘러쌈으로써 스탬퍼 접합부(236)의 외부로부터 먼지가 날아오고, 스피너 테이블(352)에 흡입된 디스크(278)의 표면에 상기 먼지가 퇴적되는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.
한편, 스탬퍼 접합부(236)를 형성하는 접합 헤드(356)는 이하와 같이 구성된다.
상기 접합 헤드(236)는 플랜지부(382)를 가진 원반형으로 이루어지고, 스피너 테이블(352)과의 대면을 이루는 소경측에는 스탬퍼(280)를 흡입에 의해 밀착시키기 위한 스탬퍼 부착면(384)이 형성되어 있다. 또한 스탬퍼 부착면(384)의 외경은 스탬퍼(280)의 외경보다 약간 직경이 커지도록 형성되어 있고, 스탬퍼(280)의 전면을 접합 헤드(236)로 압박할 수 있도록 하고 있다.
그런데 접합 헤드(236)에 있어서의 스탬퍼 부착면(384)의 반대측, 즉 접합 헤드(236)에 있어서, 상기 접합 헤드(236)를 승강시키기 위해 결합되는 접합 플레이트(388)와 대면하는 측에는 오목부(390)가 형성되어 있고, 상기 접합 헤드(236)를 상기 접합 플레이트(388)에 부착함으로써 접합 플레이트(388)측에 설치된 스탬퍼 흡입 수단(소위 진공 펌프 등, 도시하지 않음)으로 연결되는 에어 흡입 경로를 형성하도록 하고 있다. 또한 오목부(390)의 형상은 접합 플레이트(388)와의 접촉면측으로부터 스탬퍼 부착면(384)측에 이르기까지 복수이고 또한 소경으로 되어 있고, 상기 스탬퍼 부착면(384)에 접촉하는 스탬퍼(280)를 복수의 소경 구멍에서 흡입시켜 스탬퍼 부착면(384)에 대한 스탬퍼(280)의 밀착 정도를 높이는 동시에, 상기 구멍에 의해 스탬퍼(280)가 변형되는 것을 방지할 수 있는 것이다. 또한 상술한 접합 헤드(236)는 오목부(390)가 복잡한 형상이므로, 상기 접합 헤드(236) 자체를 기계 가공에 의해 깎아내는 방법뿐만 아니라, 소결 제법에 의해 형성하도록 해도 좋다.
이와 같이 구성된 접합 헤드(236)의 측방에는 승강용 서보 모터(391)가 접속된 볼 나사와, 이 볼 나사의 회전에 의해 왕복 이동이 가능한 승강 스테이지(392)로 이루어지는 1축 유닛(394)이 수직 방향에 세워 설치되어 있다. 그리고 승강 스테이지(392)와 상기 접합 플레이트(388) 사이에는 연결 아암(396)이 설치되고, 승강 스테이지(392)와 함께 접합 플레이트(388)측을 승강시키도록 하고 있다.
그런데 스피너 테이블(352) 주위에서 상기 1축 유닛(394)과 간섭하지 않는 위치에는 그 선단부에 토출 노즐(397)이 설치된 디스펜서(398)가 설치되어 있다. 여기서 상기 디스펜서(398)에는 왕복 이동 수단이 되는 서보 모터 구동에 의한 볼 나사 기구(400)가 구비되어 있고, 이 볼 나사 기구(400)의 가동에 의해 디스펜서(398)를 전진시키고, 디스크(278)의 내연측에 토출 노즐(397)에 의해 수지가 되는 자외선 경화 수지를 도포 가능하게 하고 있다.
또한 전술한 접합 테이블(350)의 회전, 선회용 서보 모터(354), 승강용 서보 모터(391), 디스크 및 스탬퍼 흡입 수단, 디스펜서(398)는 모두 도시하지 않은 제어 수단에 접속되어 있고, 이 제어 수단으로부터의 가동 신호에 따라서 회전이나, 승강 등을 행하도록 하고 있다.
이와 같이 구성된 그루브 형성 장치(230)를 이용하여 디스크(278)에 스탬퍼(280)를 접합하는 순서를 설명한다.
도5 내지 도11은 디스크와 스탬퍼가 스탬퍼 접합부를 통과하는 모습을 도시하는 상태 설명도이다.
우선 도5에 도시한 바와 같이, 클리너부(234)로부터 제1 이동 탑재 아암(246)을 이용하여 디스크(278)를 스탬퍼 반전 척(404)으로 이동 탑재시킨다. 계속해서 도6에 도시한 바와 같이, 제1 이동 탑재 아암(246)을 다시 회전시켜 스탬퍼 반전 척(404)에 보유 지지되어 있는 디스크(278)를 스피너 테이블(352)로 이동 탑재시키는 동시에, 클리너부(234)에 탑재되어 있는 스탬퍼(280)를 스탬퍼 반전 척(404)으로 이동 탑재시킨다. 또한 제1 이동 탑재 아암(246)은 회전과 함께 상하 방향(도6에 있어서의 종이면 두께 방향)으로 승강을 가능하게 하고 있다. 이로 인해 제1 이동 탑재 아암(246)의 강하에 의해 상기 제1 이동 탑재 아암(246)의 아암부가 스피너 테이블(352)로부터 돌출되는 센터 핀(376)을 압박하고, 상기 센터 핀(376)의 강하로 압박 벽(374)이 직경 방향으로 확대되어 중공 고무 부재(370)를 거쳐서 디스크(278)의 센터 구멍 내벽을 압박한다. 이로 인해 디스크(278)는 스피너 테이블(352)의 회전 중심에 일치하도록 센터링이 이루어지는 동시에, 상기 디스크(278)는 디스크 흡입 수단에 의한 부압에 의해 스피너 테이블(352)의 표면에 밀착된다. 또한 제1 이동 탑재 아암(246)의 회전으로부터 스피너 테이블(352)에 디스크(278)가 탑재된 것을 제어 수단이 판단하고, 그 후, 디스크 흡입 수단을 가동시켜 디스크(278)를 흡입시키면 된다.
이와 같이 디스크(278)를 스피너 테이블(352)에 흡입시킨 후에 제어 수단은 폴 나사 기구(400)를 가동시켜 디스펜서(398)를 전진시킨다. 그리고 상기 디스펜서(398)의 선단부에 부착된 토출 노즐(397)이 디스크(278)의 내연측에 도달하면 볼 나사 기구(400)를 정지시키고, 선회용 서보 모터(354)의 가동에 의해 디스크(278)를 회전시키는 동시에, 토출 노즐(397)의 선단부로부터 자외선 경화 수지를 토출하여 디스크(278)의 내연측에 자외선 경화 수지를 도포한다. 또한 서보 모터 구동의 볼 나사에 의해 내주로부터 외주 또는 외주로부터 내주로 디스펜서를 이동시키면서 스피너 테이블을 동기시켜 회전시킴으로써 나선형으로 도포하는 것도 가능하다. 그리고 미리 설정한 양만큼 자외선 경화 수지를 도포한 후에는 다시 볼 나사 기구(400)를 가동시켜 디스펜서(398)를 디스크(278)로부터 본래의 위치까지 후퇴시키면 된다.
이렇게 하여 디스크(278)의 내연측에 자외선 경화 수지를 도포한 후에는 다시 제1 이동 탑재 아암(246)을 회전시키고, 스탬퍼 반전 척(404)으로부터 스탬퍼(280)를 디스크(278)의 상방에 둔다. 이와 같이 스탬퍼(280)가 제1 이동 탑재 아암(246)으로부터 방치되면, 상기 스탬퍼(280)의 센터 구멍은 그 외경이 압박 벽(374)에 의해 확대된 중공 고무 부재(370)의 외표면과 접촉하고, 디스크(278)와 충분한 거리를 유지한 상태에서 스탬퍼(280)는 중공 고무 부재(370)에 의해 보유 지지된다. 디스크(278)와 스탬퍼(280)가 포개어진 상태를 도7에 도시한다. 또한 스피너 테이블(352)과 함께 스탬퍼 접합부(236)를 구성하는 접합 헤드(356)측은 상기 스피너 테이블(352)측에 대해 충분한 거리를 갖도록 상방에서 대기하고 있으므로, 제1 이동 탑재 아암(246)이 스피너 테이블(352)의 상방으로 이동해도 그 높이 방향의 위치는 접합 헤드(356)의 하측이 되어 양쪽이 간섭하는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.
제어 수단은 디스크(278)의 상방에 스탬퍼(280)가 보유 지지되면 승강용 서보 모터(391)를 가동시켜 승강 스테이지(392), 연결 아암(396), 접합 플레이트(388)와 함께 접합 헤드(356)를, 스탬퍼(280)를 향해 강하시킨다.
도12는 접합 헤드의 강하 거리와 시간의 관계를 나타내는 그래프이다. 스탬퍼 접합 위치에 대한 접합 헤드(356)의 높이는 제1 이동 탑재 아암(246)이 스피너 테이블(352)의 상방으로 인입하는 경우에는, 도면 중 포인트 A에 나타낸 바와 같이 그 높이는 200 ㎜로 설정된다. 그리고 이 포인트 A의 위치로부터 포인트 B에 나타내는 자동 운전 대기 위치(100 ㎜)까지 2간 강하하고, 계속해서 포인트 B의 위치로부터 포인트 C에 나타내는 스탬퍼(280)와의 접촉 위치(5 ㎜)까지 그 후 2초 강하한다. 이와 같이, 접합 헤드(356)를 스탬퍼(280)에 접촉시킨 후에는 강하 속도를 저하시키고, 포인트 E에 나타내는 스탬퍼 접합 높이까지 일정한 속도로 강하시킨다.여기서 중공 고무 부재(370)의 도중에 위치하고 있는 스탬퍼(280)가 접합 헤드(356)와 함께 강하되면 상기 스탬퍼(280)는 포인트 D의 높이(1 ㎜)에서 중공 고무 부재(370)에 의해 디스크(278)와 마찬가지로 센터링이 이루어진다. 또한 포인트 D의 높이는 스탬퍼(280)의 사양이나 그 밖의 사정에 의해 임의로 설정하는 것이 가능하고, 그 높이는 중공 고무 부재(370)의 내측에 배치되는 직경 확장 부재(372)의 확대 정도에 의해 자유자재로 설정하면 된다. 그리고 스탬퍼(280)의 센터링이 이루어지는 높이를 미리 제어 수단에 기억시켜 두면(본 실시 형태에서는 1 ㎜), 포인트 D에 접합 헤드(356)가 도달한 시점에서 제어 수단은 스탬퍼 흡입 수단을 가동시켜 스탬퍼 부착면(384)에 스탬퍼(280)를 흡입시킨다. 또한 포인트 C로부터 포인트 D까지 도달하는 시간은 4초로 설정한다.
이와 같이 포인트 D에 접합 헤드(356)가 도달한 시점에서는 상술한 바와 같이 스탬퍼(280)는 중공 고무 부재(370)에 의해 센터링이 이루어져 있는 상태이므로, 스탬퍼 부착면(384)에 스탬퍼(280)를 흡입시키고, 상기 스탬퍼(280)의 센터링 위치를 보유 지지한 상태(반경 방향의 위치를 고정한 상태)에서 도면 중 포인트 E에 나타내는 미리 설정한 접합 높이까지 강하시키면 된다. 또한 디스크(278)에 대한 스탬퍼(280)의 접합 높이(소위 클리어런스)는 수십 미크론 내지 수백 미크론 사이에서 임의로 설정된다.
그리고 접합 헤드(356)가 포인트 E에 도달하여 디스크(278)에 대한 스탬퍼(280)의 접합 높이가 설정된 후에는 포인트 F로부터 포인트 G에 도달할 때까지 접합 헤드(356)를 상승시킨다. 또한 접합 헤드(356)를 상승시킬 때에는 제어 수단에의해 스탬퍼 흡입 수단을 정지시켜 접합 헤드(356)와 스탬퍼(280)가 쉽게 이반될 수 있도록 해 둔다. 이렇게 하여 포인트 G까지 접합 헤드(356)를 상승시킨 후에는, 도8에 도시한 바와 같이 접합 테이블(350)을 180도 회전시켜 접합된 디스크(278)와 스탬퍼(280)를 스피너 테이블(350)과 함께 가UV 조사부(360)로 이동시킨다. 그리고 이 가UV 조사부(360)에서 접합된 디스크(278)와 스탬퍼(280)를 회전시키고, 이 원심력에 의해 자외선 경화 수지를 디스크 내연측으로부터 외측으로 직경 확장시켜 디스크(278)와 스탬퍼(280) 사이를 자외선 경화 수지로 충전시킨다. 계속해서 이와 같은 스피닝 처리와 함께 제1 UV 조사기(358)를 가동시켜 자외선을 스탬퍼(280)를 거쳐서 자외선 경화 수지에 조사시키고, 두께 치수가 변동되지 않을 때까지 자외선 경화 수지를 경화시킨다(소위 가경화 공정).
그리고 가경화 공정이 종료된 후에는, 도10에 도시한 바와 같이 다시 접합 테이블(350)을 180도 회전시켜 접합된 디스크(278)와 스탬퍼(280)를 스피너 테이블(350)과 함께 스탬퍼 접합부(236)측으로 이동시키고, 그 후, 제1 이동 탑재 아암(246)을 이용하여 디스크(278)와 스탬퍼(280)를 파지하고, 상기 제1 이동 탑재 아암(246)의 회전에 의해 자외선 조사부(238)에 디스크(278)와 스탬퍼(280)를 반송시키고, 이 자외선 조사부(238)에 의해 자외선 경화 수지의 본 경화를 행하도록 하면 된다.
또한 상술한 설명에서는 1매의 디스크(278)[및 스탬퍼(280)]가 스탬퍼 접합부를 통과하는 모습을 도시하였지만, 실제의 작업은 제1 이동 탑재 아암(246)에 설치된 3개의 아암부가 각각 동시에 작용하여 복수의 디스크(278)[및 스탬퍼(280)]가스탬퍼 접합부를 통과하는 것을 이해시키고 있다.
그런데 본 실시 형태에서는 중공 고무 부재(370)의 내부에 압박 벽(374)과 센터 핀(376)을 설치하여 상기 중공 고무 부재(370)의 직경 확장을 도모하도록 하였지만, 본 형태에 한정되는 일 없이 다른 형태를 이용하도록 해도 좋다.
도13은 센터링 부재의 다른 형태를 도시하는 단면 설명도이다. 또한 센터링 부재 이외에는 상술한 스피너 테이블(352)과 같은 구조이므로, 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 행하는 것으로 한다.
도13에 도시한 바와 같이, 주머니형으로 이루어지는 중공 고무 부재(406)가 스피너 테이블(352)의 중앙 부분으로부터 돌출되도록 부착되어 있다. 그리고 상기 중공 고무 부재(406)의 하방에는 상기 중공 고무 부재(406)에 접속되는 한 쌍의 에어 배관(408)이 설치되어 있고, 상기 에어 배관(408)의 타단부측은 도시하지 않은 압력 공급 수단에 접속되어 있다. 이와 같이 주머니형의 중공 고무 부재(406)에 에어 배관을 거쳐서 압력 공급 수단을 접속하면 중공 고무 부재(406)에 에어를 도입시킴으로써 중공 고무 부재(406)의 직경 확장이 도모되고, 또한 중공 고무 부재(406)의 내부로부터 에어를 흡출시키면 중공 고무 부재(406)의 외경의 축소가 도모되어 디스크(278)의 센터링이나 취득을 쉽게 행할 수 있다. 또한 발명자는 내마모성이 우수한 동시에 온도 변화가 있어도 경도 변화가 적은 특성에 주목하여 중공 고무 부재의 재질에 실리콘 고무를 이용하는 것으로 하였지만, 본 형태에 한정되는 일 없이 용도나 사용 환경에 따라서 임의의 재료를 선택하면 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 스탬퍼를 디스크에 포개고, 그 후, 접합 헤드의 압박으로 스탬퍼를 상기 디스크측으로 강하시킨다. 그리고 센터링 부재와의 끼워 맞춤에 의해 스탬퍼의 센터링을 이룬 후, 접합 헤드로 스탬퍼를 흡착한다. 이와 같이 접합 헤드의 강하로 디스크에 대한 스탬퍼의 클리어런스를 설정하면, 디스크와 스탬퍼의 센터링을 행할 수 있는 동시에, 이들 디스크와 스탬퍼 사이에 기울기나 휘어짐이 생기지 않는 접합을 행하는 것이 가능해진다.

Claims (5)

  1. 센터 구멍을 가진 디스크의 내연측에 수지를 도포한 후, 이 수지를 협지하도록 스탬퍼를 접합하여 스핀 코팅 처리 전의 상태를 형성하기 위한 스탬퍼 접합 방법이며,
    스피너 테이블로부터 돌출되는 센터링 부재에 상기 센터 구멍을 끼워 맞추면서 상기 디스크를 상기 스피너 테이블에 고정하여 상기 디스크의 내연측에 수지를 도포한 후에, 상기 스탬퍼의 센터 구멍에 상기 센터링 부재를 끼워 맞추어 상기 스탬퍼를 상기 디스크에 상기 수지를 거쳐서 포개는 동시에 접합 헤드의 압박으로 상기 스탬퍼를 상기 디스크측으로 강하시키고, 상기 센터링 부재와의 끼워 맞춤으로 상기 스탬퍼의 센터링이 이루어진 후에 상기 접합 헤드로 상기 스탬퍼를 흡착하고, 상기 접합 헤드의 강하로 상기 디스크에 대한 상기 스탬퍼의 클리어런스를 설정하는 동시에 상기 센터링 부재로 상기 클리어런스를 보유 지지하는 것을 특징으로 하는 스탬퍼 접합 방법.
  2. 센터 구멍을 가진 디스크와 스탬퍼의 센터링과, 수지에 의한 접합을 행하여 스핀 코팅 처리 전의 상태를 형성하기 위한 스탬퍼 접합 장치이며,
    디스크 흡입 수단을 구비하여 상기 디스크의 한 쪽면을 전면 흡착 가능한 스피너 테이블과,
    이 스피너 테이블로부터 돌출되어 상기 디스크와 상기 스탬퍼의 센터링을 이루는 동시에 돌출 방향의 보유 지지를 이루는 센터링 부재와,
    왕복 이동 수단을 구비하여 상기 수지를 상기 디스크의 내연측에 공급 가능한 디스펜서와,
    스탬퍼 흡입 수단을 구비하여 상기 스탬퍼의 한 쪽면을 전면 흡착 가능하게 하여 상기 스피너 테이블에 대해 승강 가능한 접합 헤드와,
    상기 접합 헤드의 강하에 의해 상기 스탬퍼를 상기 스피너 테이블에 대해 접근시키고, 상기 센터링 부재에 대한 상기 센터 구멍의 끼워 맞춤에 의해 상기 스탬퍼의 센터링이 이루어진 후에 상기 스탬퍼 흡입 수단의 가동에 의해 상기 스탬퍼를 상기 접합 헤드에 밀착시켜 상기 디스크에 대한 상기 스탬퍼의 클리어런스를 설정하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 스탬퍼 접합 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 센터링 부재를 중공 고무 부재와, 이 중공 고무 부재에 접속되는 매체 공급부로 구성하여, 상기 매체 공급부로부터 상기 중공 고무 부재로 매체를 공급함으로써 상기 중공 고무 부재의 직경 확장을 이루고, 상기 디스크와 상기 스탬퍼의 센터링과 돌출 방향의 보유 지지를 행하는 것을 특징으로 하는 스탬퍼 접합 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 센터링 부재를 중공 고무 부재와, 이 중공 고무 부재의 내부에 삽입 가능한 직경 확장 부재로 구성하여, 상기 중공 고무 부재 내에 상기 직경 확장 부재를 삽입함으로써 상기 중공 고무 부재의 직경 확장을 이루고, 상기 디스크와 상기 스탬퍼의 센터링과 돌출 방향의 보유 지지를 행하는 것을 특징으로 하는 스탬퍼 접합 장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 스탬퍼 접합 장치에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 다층 기록 매체.
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