SE506451C2 - Förfarande och anordning för sammanlimning av substrat till dataskivor - Google Patents

Description

15 20 25 30 506 451 . 2 b) att i ett inre område av spalten appliceras ett flytande limmedel på sådant sätt, att limmedlet kommer i huvudsak samtidigt i kontakt med motstående sidor hos de båda Skivelementen; och c) att Skivelementen bringas mot varandra för åstadkommande av en väl- definierad, likformig utfyllning av limmedlet mellan skivelementen.

Man har funnit att en samtidig eller i huvudsak samtidig vätning av de motstående spaltytorna med ett lättflytande limmedel med goda kapillärfyllningsegenskaper utgör en väsentlig grundförutsättning för att det applicerade limmedlet skall flyta ut och jämnt fördelas över hela gränsytan mellan yttre och inre runtomgående begränsningskanter hos Skivelementen utan att luftinneslutningar bildas, då skiv- elementen bringas mot varandra med enbart tyngdkraftens hjälp och "suges ihop" genom limmedlets kapillärkrafter. Härigenom kan ett mycket likforxnigt, homo- gent och från luftinneslutningar fritt limskikt erhållas utan att skivorna behöver tvångsmässigt sammanpressas.

Skivelementen kan hållas i ett inbördes planparallellt förhållande under limappli- ceringen, eller kan de hållas inbördes på sådant sätt under limappliceringen, att en radiellt utåt divergerande spalt bildas mellan åtminstone en radiellt yttre sektion av skivelementen.

Den divergerande spalten kan erhållas genom att det ena eller båda skivelementen lcrökes konvext från varandra, företrädesvis genom att ett undertryck alstras på den från spalten vända sidan av skivelementet.

Limmedlet appliceras företrädesvis genom insprutning via ett i spalten inskjutbart munstycke under samtidig rotation av skivelementen, varvid en sammanhängande ringformig limsträng kan utläggas i spalten mellan skivelementen. 10 15 20 25 30 506 451 3 Föreliggande uppfinning avser även en anordning för sammanlimning av slcivele- ment av ovannämnt slag, varvid anordningen innefattar en undre hållare för upp- bärande av det ena skivelementet; en övre hållare för uppbärande av det andra skívelementet i ett koaxiellt förhållande med det undre skivelementet för bildande av en spalt mellan slcivelementen; samt ett organ för applicering av ett flytande limmedel i ett inre område av spalten.

För att skapa en divergerande spalt för att underlätta införing av lilmapplicerings- organet mellan skivelementen kan åtminstone den ena hállaren ha en mot skivele- mentet väsentligen konvext konñgurerad yta, vilken tillsammans med skivelemen- tet och tâtningselement är avsedd att begränsa ett för vakuum utsättbart utrymme.

Alternativt kan hållarna vara anordnade att hälla skivelementen planparallellt.

Organet för applicering av limmedlet kan innefatta ett munstycke som är anordnat att - antingen radiellt utifrån eller inifrån - rikta en limstråle in i spalten, så att limstrålen i huvudsak samtidigt träffar motstàende ytor hos skivelementen.

Munstycket kan vara inskjutbart i och utdragbart ur spalten för att med sin mynning komma nära de motstàende spaltytorna i ett inre parti av spalten.

För att åstadkomma en sammanhängande ringformig limsträng i spalten hållarna roterbara.

I det fall enbart en av hållarna är anordnad att kröka ett samhörande skivelement för att bilda liminföringsspalten är det lämpligt att utforma den undre hållaren med en plan skivbärande yta.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: fig. 1 visar en schematisk tvärsektion av ett uppförstorat avsnitt av en s.k.

DVD-skiva av typ "SD9" för att åskådliggöra dess principiella uppbyggnad; 10 15 20 25 30 506 451 _ 4 fig. 2 visar en schematisk tvärsektionsvy av en anordning enligt uppfin- ningen för sammanlimning av DVD-skivsubstrat, där båda skivsubstraten lcrökes för bildande av en liminföringsspalt; fig. 3 visar anordningen i fig. 2 i en fas efter liminsprutningen, då skiv- elementen planat ut och ett homogent limskikt bildats mellan dessa; fig. 4 visar ett alternativt utförande av anordningen enligt uppfinningen, där enbart den ena hållaren lcröker sitt samhörande skivelement för bildande av en liminföringsspalt; fig. 5 visar anordningen i fig. 4, då skivelementen förts ihop genom tyngd- kraften och kapillärkrafter hos limmedlet; fig. 6 visar ett ytterligare utförande av anordningen enligt uppfinningen, där skivelementen hålles i ett åtskilt planparallellt förhållande under limappli- ceringen, varvid limmet införes medelst ett radiellt inifrån i spalten mellan skivelementen inskjutbart liminföringsmunstycke; och fig. 7 anordningen i fig. 6 i visar en fas efter liminsprutningen, då det övre skivelementet lösgjorts från sin hållare och sammanförts med det undre skivelementet till bildande av ett homogent limskikt mellan skivelementen.

I fig. 1 visas den principiella uppbyggnaden av en digital datalagrande skiva av CD-format, nämligen en s.k. DVD-skiva 10 ("Digital Video Disc") av en typ benämnd "SD9". En sådan skiva 10 innefattar två skivsubstrat 12, 14 med en tjocklek av cirka 0,6 mm och en diameter av cirka 120 mm formade av ett transparent plastmaterial, såsom polykarbonat. Varje skivsubstrat 12, 14 har ett informationsskikt 16 respektive 18 på sina motstående sidor, innehållande korta och långa gropar 20 respektive 22 med ett djup av cirka 0,1 pm. Informations- skiktet 16 på det undre skivsubstratet 12 är belagt med ett för laserljus halv- 10 15 20 25 v30 506 451 5 reflekterande skikt av' exempelvis Al, Au eller SiN, medan informationsskiktet 18 på det övre skivsubstratet 14 är framställt helreflekterande. De båda skivsubstra- ten 12, 14 är sammanfogade medelst ett tunt limskikt 24 (cirka 40 um), vars ljusbrytningsindex bör vara komplementärt med brytningsindex hos substntten (polykarbonat) för att inte orsaka brytningsfel då laserljuset skall avläsa det övre informationsskiktet 18. I fig. I visas en ljusstrále 26 som är fokuserad på det undre, halvreflekterande slciktet 16.

Vid DVD-skivor 10 med dubbla informationsskikt, såsom visas i fig. 1, det av yttersta vikt att limslciktet 24 är homogent och helt fritt från luftinneslutriiiigar för att inte störa laserljusfokuseringen på informationsskiktet 18. Detta problem är ' dock inte kritiskt vid en enkel version ("SD5") av DVD-skivor, där det övre skivsubstratet kan vara en blank, informationsfri skiva, d.v.s. där avläsning sker enbart av ett enda, undre, helreflekterande skikt.

I fig. 2 visas schematiskt en anordning 28 enligt uppfinningen för sammanlimning av två skivsubstrat 12, 14. Anordningen 28 innefattar en undre substrathälhëlare 30 och en övre substrathållare 32, vilka är roterbara kring en centrumaxel 34, Hållarna 30, 32, som kan vara väsentligen identiska, har en yttre och en tätningsring 36 respektive 38 och är formade så att de har ett tjockare navparti 40 och en tunnare periferidel 42 för att mellan hållarna 30, 32 skapa ett radiellt utåt divergerande mellanrum 44 (fig. 3) för att möjliggöra ett inrymmande av skivsub- straten 12, 14 i ett konvext krökt tillstånd för limapplicering, såsom visas i fig. 2.

För att fasthålla de respektive skivelementen 12, 14 i ett konvext krökt tillstånd för bildande av en mellanliggande, radiellt utåt divergerande liminföringsspalt 46, uppvisar hållarna 30, 32 ett ytavsnitt mellan de yttre och inre tätningsringarna 36, 38, som med dessa och med ett samhörande skivelement begränsar etf utrymme 48, som står i förbindelse med en icke visad vakuumkälla. Efteri placering av ett skivsubstrat 12, 14 på vardera hállaren 30, 32 och inkoppling av den icke visade vakuumkällan kan substraten bringas att krökas till den i 2 10 15 20 25 30 506 451 6 visade formen eller en snarlik sådan, varigenom det blir möjligt att inskjuta ett limpåföringsmunstycke 50 i den yttre, vidaste delen av spalten 46 för att mot ett avsmalnat parti av spalten kunna avge en noggrant doserad mängd av ett lättfly- tande limmedel så att detta väsentligen samtidigt kommer i kontakt med de mot- stående ytorna av substraten. Genom att samtidigt med insprutningen rotera de båda hållarna 30, 32 ett varv bildas en ringformad limsträng 52 runt substratspal- ten. Efter appliceringen av limsträngen 52 är munstycket 50 tillbakadragbart ur spalten 46, varefter undertrycket i utrymmet 48 bringas att upphöra så att skivsubstraten 12, 14 släpper från sina respektive hållare och återfjädrar till ett normalt utplanat tillstànd, såsom visas i fig. 3, varvid limmedlet i limsträngen 52 genom sammanföringen av skivsubstraten och kapillärlaafterna hos limmet bringas att fördelas likformigt i mellanrummet mellan skivsubstraten 12, 14.

Befintlig luft mellan skivsubstraten bringas härvid ut från mellanrummet, både radiellt inåt och radiellt utåt, så att det bildas ett tunt, homogent limskikt som är fritt från luftinneslutningar.

I fig. 4 visas ett alternativt, förenklat utförande av en skivlimningsanordning enligt föreliggande uppfinning, vilken skiljer sig från den ovan beskrivna anord- ningen endast genom att den undre hållaren 30' är utformad plan och saknar organ för att kröka det samhörande skivsubstratet. I stället är det här enbart den övre hållaren 32' som är anordnad att åstadkomma en liminföringsspalt 46 och måste för detta ändamål kröka sitt samhörande skivsubstrat 14 något mer än vid utförandet enligt fig. 2 och 3 för att tillåta införing av limpåföringsmunstycket 50.

Fig. 5 visar ett utplanat tillstånd hos skivelementen 12, 14 efter limappliceringen i det i fig. 4 visade utförandet, då limmedlet flutit ut och fyllt ut spalten mellan skivelementen 12, 14 i erforderlig utsträckning.

Ett ytterligare tänkbart utförande av anordningen enligt uppfinningen visas i fig. 6, där skivelementen 12, 14 vid limappliceringen hålles i ett väsentligen plan- parallellt åtskilt tillstånd av en plan undre hållare 30" och en plan övre hållare 10 15 20 7 506 451 32", varvid limmedlet införes i spalten 46 mellan skivelementen medelst ett liminföringsmunstycke 50', som är inskjutbart i spalten radiellt inifrån. Efter anbringandet av en rund limsträng 52 genom rotation av hållarna 30", 32" ett varv vid limappliceringen tillbakadras munstycket 50', varefter det övre slcivele- mentet 14 lösgöres från sin hållare 32", såsom visas i fig. 7, varvid skivelemen- ten 12, 14 sammanföres genom verkan av tyngdkraften på det övre skivelementet och av kapillärlcrafter hos limmedlet, som strävar att dra de båda skivelementen 12, 14 mot varandra under det att limmedlet flyter ut och fyller utrymmet mellan sldvelementen till bildande av ett homogent, från luftinneslutningar fritt limslczikt.

Inom ramen för uppfinningen är det även tänkbart att applicera limmedlet genom att detta insprutas i spalten via ett eller flera fasta munstycken som inte behöver inskjutas i spalten. Det skulle alltså kunna räcka med att ett sådant fast munstycke avger en väldefinierad stråle av limmedlet mot ett företrädesvis avsmalnat parti av spalten 46 under samtidig kontakt med de båda motstáende ytorna av substraten.

Det är vidare tänkbart att utforma anordningen på sådant sätt, att slcivelementen bildar en radiellt inåt divergerande spalt då ett liminföringsmunstycke av det i fig. 6 och 7 visade slaget användes.

Det är även tänkbart inom ramen för uppfinningen att utforma substrathållarna på sådant sätt, att dessa efter limappliceringen även utövar ett tryck på skivsubstraten 12, 14 för att påskynda utfyllningen av spaltmellanrummet med limmedlet

Claims (19)

10 15 20 7.5 8 Patentkrav 506 451

1. l. Förfarande för sammanlimning av två sldvelement (12, 14), särskilt substrat till digitala audio-, video- eller dataskivor, såsom DVD-skivor, kännetecknat av åtgärderna a) att de båda skivelementen (12, 14) sammanföres koaxiellt med varandra på sådant sätt, att en spalt (46) kvarlämnas mellan skivelementen; b) att i ett inre område av spalten (46) appliceras ett flytande limmedel (52) på sådant sätt, att limmedlet kommer i huvudsak samtidigt i kontakt med motstående sidor hos de båda skivelementen (12, 14); och c) att skivelementen (12, 14) bringas mot varandra För åstadkommande av en väldefinierad, likformig utfyllning av limmedlet mellan slcivelementen.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att skivelementen (12, 14) hålles i ett inbördes parallellt förhållande under limappliceringen,

3. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att skivelementen (12, 14) hålles inbördes på sådant sätt under limappliceringen, att en radiellt utåt divergerande spalt (46) bildas mellan åtminstone en radiellt yttre sektion av skivelementen (12. 14).

4. Förfarande enligt lcrav 3, kännetecknat av att åtminstone det ena skivelemen- tet (14) hålles i en gentemot det andra skivelementet (12) konvext lcrökt form under limappliceringen i slcivelementen (12, 14).

5. Förfarande enligt något av kraven 1-4 , kännetecknat av att limmedlet (52) insprutas i spalten (46) under samtidig rotation av skivelementen (12, 14). 10 15 20 25 _30 9 506 451

6. Förfarande enligt krav 3, kännetecknat av att åtminstone ett liminsprutnings- munstycke (50) inskjutes i spalten (46) före limappliceringen.

7. Förfarande enligt krav 6, kännetecknat av att munstycket (50) införes i spalten (46) radiellt utifrân.

8. Förfarande enligt lcrav 6, kännetecknat av att munstyeket (50°) införes i spalten (46) radiellt inifrån.

9. Förfarande enligt något av lcraven 3-7, kännetecknat av att skivelementet eller -elementen (12, 14) krökes mot en respektive proñlerad hållare (30, 32; 30'; 32") genom alstrande av ett undertryck på skivelementets mot hållaren vända sida.

10. Förfarande enligt något av kraven 1-9, kännetecknat av att limmedlet appliceras i en ringformation (52) runt skivelementen,

11. Förfarande enligt något av kraven 1-10, kännetecknat av att skivelementen (12, 14) bringas mot varandra efter limappliceringen genom tyngdlcraften på det ena skivelementet (14) och kapillärkrafter hos limmedlet.

12. Anordning för sammanlimning av två skivelement (12, 14), särskilt substrat till digitala audio-, video- eller dataskivor, såsom DVD-skivor, kännetecknad av att den innefattar en undre hållare (30; 30'; 30") för uppbärande av det ena skivelementet (12); en övre hållare (32; 32'; 32") för uppbärande av det andra skivelementet (14) i ett koaxiellt förhållande med det undre skivelementet, för bildande av en spalt (46) mellan skivelementen (12, 14); samt ett organ (50; 50') för applicering av ett flytande limmedel i ett inre område av spalten (46).

13. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att åtminstone den ena hállaren (32') har en mot skivelementet (14) väsentligen konvext konñgurerad yta, vilken 10 15 20 25 506 451 , 10 tillsammans med skivelementet och tätningselement (36, 38) är avsedd att begränsa ett för vakuum utsâttbart utrymme (48).

14. Anordning enligt krav 12, kännetecknad av att båda hállarna (30"; 32") har en mot respektive skivelement (12, 14) väsentligen plan yta, vilken tillsammans med skivelementet och tätningselement (36, 38) är avsedd att begränsa ett för vakuum utsättbart utrymme (48).

15. Anordning enligt något av kraven 12-14, kännetecknad av att organet för applicering av limmedlet innefattar ett munstycke (50; 50'), anordnat att rikta en limstrále in i spalten (46) så att limstrálen i huvudsak samtidigt träffar motstående ytor hos skivelementen (12, 14).

16. Anordning enligt krav 15, kännetecknad av att munstycket (50) är inskjut- bart i och utdragbart ur spalten (46) radiellt utifrân. _

17. Anordning enligt krav 15, kännetecknad av att munstycket (50') är inskjut- bart i och utdragbart ur spalten (46) radiellt inifrån.

18. Anordning enligt något av kraven 12-17, kännetecknad av att hállarna (30, 32; 30'; 32'; 30"; 32") är roterbara för applicering av en ringformad limsträng (52) runt skivelementen (12, 14).

19. Anordning enligt något av kraven 12-18, kännetecknad av att den undre hållaren (30'; 30") har en väsentligen plan skivbärande yta.