JP2000260072A - 光ディスクの貼り合わせ方法及び装置 - Google Patents
光ディスクの貼り合わせ方法及び装置Info
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Abstract
る光ディスクにおいて、硬化接合での基板の反り量を記
録範囲全面にわたり高精度に確保することが可能な光デ
ィスクの貼り合わせ方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 紫外光照射時に第1基板及び第2基板を
保持・位置決めして基板の反りを矯正すると共に、硬化
時の反りを抑制する。また、紫外光の照度を緩やかに接
着剤に作用させ、硬化収縮による基板の歪みと輻射熱の
影響を減らして貼り合わせる。
Description
情報を記録した2枚の樹脂成形した円板やガラス基板を
対向配置して、これらを紫外光硬化接着剤などで接合固
着する貼り合わせタイプの光ディスクの貼り合わせ方
法、及び貼り合わせ方法を実行する貼り合わせ装置に関
する。
録した2枚の光ディスクをそれぞれの厚み方向に貼り合
わせる方法として、図5(A)〜(D)に示す方法がよ
く知られている。即ち、上記光ディスクを構成する一方
の第1基板2の情報記録側51の面に、紫外光反応硬化
型の接着剤4を、矢印PI方向に回転させながらノズル
5にて適量塗布した後、他方の第2基板3を矢印PII
の方向に落下させ、上記塗布された接着剤4を介して第
1基板2に対向させる。次に、第1基板2と第2基板3
とを矢印PIの方向に高速で回転させることにより、第
1基板2と第2基板3の間に未硬化の接着剤4Aを形成
する。次に、第1基板2及び第2基板3の一方若しくは
両方から、紫外光54を照射することで、上記接着剤4
Aが硬化して第1基板2と第2基板3との貼り合わせが
完了する。
置は、図6に示すように、基板を位置決めする基準ピン
60を埋設した保持部材61と、上記保持部材61を矢
印PIII方向に搬送する例えばインデックス機構にて
なる搬送装置62と、紫外光発生装置63と、上記搬送
装置62と、上記紫外光発生装置63のオン/オフを制
御する制御装置64とを備える貼り合わせ装置にて実行
される。また、その生産形態は図7に示すように、未硬
化の接着剤4Aを形成した第1基板2と第2基板3は矢
印PIV方向より基板供給装置(図示せず)により供給
され、複数個からなる保持部材61に自然状態で位置決
め設置される。上記保持部材61に設置された第1基板
2と第2基板3はインデックス機構62により矢印PI
II方向に順次繰り出され、紫外光54の照射出力をそ
れぞれに制御した複数台の紫外光発生装置63内を矢印
PV方向に速度一定に通過する。上記紫外光発生装置6
3の斜線で示された集光位置65を通過させると、紫外
線照射により接着剤4Aが硬化して第1基板2と第2基
板3とが貼り合わせられる。貼り合わされた基板は矢印
PVI方向に更に繰り出され、検査工程(図示せず)を
経て上記保持部材61から基板取り出し装置(図示せ
ず)によって矢印PVII方向に取り出される。
ば図8に示すようなDVD(デジタルバーサタイルディ
スク)の片面再生二層式ディスクの光ディスクは、当該
光ディスク1の厚み方向に二層に形成された記録情報6
A,6Bのそれぞれを当該光ディスク1の片面から投射
するレーザー光7で正確に読みとる必要があり、レーザ
ー光の入射及び反射を阻害することがないように、貼り
合わせた第1基板2と第2基板3の傾きθ量を記録範囲
全面にわたり所定規格内に確保しなければならない。
尚、第1基板2における情報記録範囲には反射膜8が形
成され、第2基板3における情報記録範囲には半透明膜
9が形成されている。
着剤4Aを形成した第1基板2と第2基板3を保持部材
61に自然状態で位置決め設置し、複数台の紫外光発生
装置63の紫外光照射出力や通過速度を一定条件で制御
するのみでは、貼り合わせた基板の鉛直方向及び円周方
向に反りが発生し、その量を記録範囲全面にわたり所定
規格内に押さえることは困難である。
(A)〜(C)を用いて説明する。
介して貼り合わされ静止した状態において、未硬化の接
着剤4Aを紫外光54の作用位置に近付けると、接着剤
4Aは順次反応硬化するが、図9(A)に示すように、
紫外光54の集光位置は接着剤4Aに対してライン状9
0に作用するため、硬化する体積は、基板の面91上に
おいて、例えば〜の進行の順に伴い変化する。ま
た、図9(B)に示すように、紫外光54による未硬化
の接着剤4Aの反応硬化時の発熱部93と、紫外光発生
装置63の輻射熱92により第2基板3が矢印PVII
I方向に一旦膨張し、下方向に反りを発生させつつ硬化
する。更に、図9(C)に示すように、冷却と共に矢印
PIX方向に収縮が進行して、最終的に上方向に不均一
な反りを発生させた状態となる。即ち、紫外光54によ
る接着剤4Aの硬化時にディスク1を著しく不定形に変
形させることとなる。
照射出力が70%時の貼り合わせ実験におけるディスク
1の変形量の結果で、横軸をディスク1の中心からの半
径(mm)、縦軸をディスク1の変位量(μm)で示し
ており、著しく不定形にディスク1が変形していること
が明らかである。
において、金型精度や成形条件により第1基板2や第2
基板3の精度が決定されるが、直径120mmに対して
厚みが0.6mmと薄い為、成形時の各条件に敏感に影
響を受け、成形品内部に歪みが発生し易い事は周知の事
実である。更に、金型より取り出された後、大気中での
自然冷却過程で表裏の温度勾配も生じるため、貼り合わ
せ前に既に半径方向94及び円周方向95共に不均一で
繰り返し性の無い反りを有した形状となっている。
板2における情報記録範囲には反射膜8が形成され、第
2基板3における情報記録範囲には半透明膜9が形成さ
れるが、膜付けによる表面層の歪みにより反りが発生す
ることも周知の事実である。
りを有した2枚の基板を、熱変形と硬化収縮を伴う紫外
光にて貼り合わせる事から、硬化接合での基板の反り量
を記録範囲全面にわたりねらい通りに確保し、長時間維
持する事が非常に困難とされた。
することにあって、2枚の基板を接着剤によって貼り合
わせてなる光ディスクにおいて、硬化接合での基板の反
り量を記録範囲全面にわたり規格内に確保することが可
能な光ディスクの貼り合わせ方法、及びその装置を提供
することにある。
に、本発明は以下のように構成する。
化接着剤を介して厚み方向に重ねた円板状の第1基板及
び第2基板に、紫外光集光位置で紫外光を照射して上記
接着剤を固化させて光ディスクを形成する光ディスクの
貼り合わせ方法であって、上記紫外光照射時に、上記第
1基板及び上記第2基板を保持しながら、上記第1基板
及び上記第2基板を円弧軌跡をたどりつつ上記紫外光集
光位置に徐々に近づけて上記紫外光集光位置を通過させ
ることにより、上記接着剤に対する上記紫外光の照度を
緩やかに作用させながら上記接着剤を固化することを特
徴とする光ディスクの貼り合わせ方法を提供する。
射時に上記第1基板の下面と上記第2基板の上面の距離
を一定に保ちつつ、上記第1基板及び上記第2基板を円
弧軌跡をたどりつつ上記紫外光集光位置に徐々に近づけ
て上記紫外光集光位置を通過させることにより、上記第
1基板及び上記第2基板の反りを矯正しながら上記接着
剤に上記紫外光を照射して上記接着剤を固化する第1態
様記載の光ディスクの貼り合わせ方法を提供する。
射時に上記第1基板の下面を吸引により吸着し、上記第
1基板の下面を吸着した状態で上記光ディスクが上記円
弧軌跡をたどりつつ上記紫外光集光位置に徐々に近づけ
て上記紫外光集光位置を通過させることにより、上記第
1基板及び上記第2基板の反りを矯正しながら上記接着
剤に上記紫外光を照射して上記接着剤を固化する第1又
は2態様記載の光デイスクの貼り合わせ方法を提供す
る。
固化後の上記第1基板の反り量を見込んだ吸着形状を持
つ吸着面により上記第1基板の下面を吸着し、上記紫外
光集光位置に円弧軌跡をたどりつつ徐々に近づけて上記
紫外光集光位置を通過させることにより、上記第1基板
及び上記第2基板の反りを矯正しながら上記接着剤に上
記紫外光を照射して上記接着剤を固化する第3態様に記
載の光ディスクの貼り合わせ方法を提供する。
光位置の中心部分で上記ディスクを上記紫外光の照射側
に上昇させる一方、上記紫外光集光位置の中心部分に到
達するまでの領域と到達後の領域では上記ディスクを上
記紫外光の照射側から離れるように下降させるようにし
た第1〜4のいずれかの態様に記載の光デイスクの貼り
合わせ方法を提供する。
化接着剤を介して厚み方向に重ねた円板状の第1基板及
び第2基板に、紫外光集光位置で紫外光を照射して上記
接着剤を固化させ光ディスクを形成する光ディスクの貼
り合わせ装置であって、上記第1基板を保持する保持装
置と、し、上記保持装置に保持された上記第1基板に対
して開閉することにより、上記第2基板側から上記第1
基板に向けて上記第2基板の押圧又は位置決めを行う押
圧位置決め装置と、上記保持装置に保持された上記第1
基板の中心から上記保持装置外の所定位置までを半径と
した円弧軌跡の周方向に沿って上記ディスクが移動する
ように、上記保持装置と上記押圧位置決め装置を連続又
は間欠に移動して、上記紫外光の上記紫外光集光位置で
上下動しながら上記円弧軌跡をたどりつつ上記紫外光集
光位置を通過させる回転昇降装置と、上記円弧軌跡上の
上記紫外光集光位置で上記紫外光を上記ディスクに向け
て照射させる紫外光照射装置と、を備えたことを特徴と
する光ディスクの貼り合わせ装置を提供する。
装置に接続され、上記接着剤の固化後の反り量を最小で
均一にするため紫外光集光位置到達軌跡及び到達速度
と、紫外光集光位置回避軌跡及び回避速度を制御して、
上記紫外光の照度を緩やかに作用させる制御装置を備え
た第6態様に記載の光ディスクの貼り合わせ装置を提供
する。
は、上記紫外光集光位置の中心部分で上記ディスクを上
記紫外光の照射側に上昇させる一方、上記紫外光集光位
置の中心部分に到達するまでの領域である上記紫外光集
光位置到達軌跡と到達後の領域である上記紫外光集光位
置回避軌跡では上記ディスクを上記紫外光の照射側から
離れるように下降させるようにした第7態様に記載の光
デイスクの貼り合わせ装置を提供する。
と、上記押圧位置決め装置に接続され、上記接着剤の固
化後の反りを最小で均一にするため、上記第1基板の吸
引力の大きさと吸引維持時間及び上記第2基板の押圧力
の大きさと吸引維持時間を制御して、上記紫外光照射時
に矯正力を作用させる制御装置を備えた第6態様に記載
の光ディスクの貼り合わせ装置を提供する。
態を図面に基づいて詳細に説明する。
り合わせ方法、及び該貼り合わせ方法を実行する光ディ
スク貼り合わせ装置について図を参照しながら以下に説
明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ
符号を付している。
ディスクの貼り合わせ装置は、基本的に上述した従来の
光ディスクの貼り合わせ装置と同様に、紫外光反応硬化
接着剤4を介して厚み方向に重ねた円板状の第1基板2
及び第2基板3に、紫外光54を接着剤4に照射して接
着剤4を固化させてディスク1を形成する装置である。
上記実施形態にかかる上記光ディスクの貼り合わせ装置
は、大別して、ディスク1の一部を構成する第1基板2
を保持する保持装置10と、ディスク1の残りの一部を
構成する第2基板3を第1基板2に対して所定の押圧位
置に位置決め保持する押圧位置決め装置11と、上記デ
ィスク1の回転装置12と、上記保持装置10の昇降装
置13と、上記ディスク1に対して紫外光を照射する紫
外光照射装置14と、上記各装置の動作を制御する制御
装置15とを備える。尚、このディスク1は、一例とし
て、上述のように、第1基板2における情報記録範囲に
は反射膜が形成され、第2基板3における情報記録範囲
には半透明層が形成されている。即ち、上記ディスク1
は第2基板3側より接着剤4に紫外光54を受けるもの
である。
動作により上記第1基板2の下面(裏面)2Aを吸着し
て上記第1基板2を保持し、かつ、上記第1基板2の裏
面2Aより強制的に吸着することにより、上記第1基板
2の成形や膜付けで生じた歪みを矯正して上記第1基板
2の上面すなわち接着面を高精度に平坦に維持する装置
である。この保持装置10は、上記第1基板2を吸着保
持するための後述の吸着プレート20と、該吸着プレー
ト20を支持するアーム22と、該アーム22に接続さ
れ上記吸着動作を行わせる吸引装置100とを備える。
尚、本実施形態では、上記吸引装置100として、真空
ポンプ23と制御用開閉弁24を使用しており、その真
空圧力は一例として約−150mmHgである。なお、
上記保持装置10は、後述するように、回転装置12の
主軸47を中心として公転する。
径寸法にほぼ等しい外径寸法を有する円形板であって、
下方の裏面に円形の彫り込みの空気室25が設けられ、
上記空気室25内に上記吸着動作により空気が通過可能
なように、半径方向と円周方向にほぼ一定距離で複数の
小径穴から成る通気孔26を設けている。また、その中
心部には凸設した基準ピン21を有する。第1基板2及
び第2基板3の中心部には一例として直径15.08m
mの貫通穴がそれぞれ形成されており、上記基準ピン2
1は上記貫通穴にそれぞれ嵌合され且つ貫通し、第1基
板2及び第2基板3の吸着プレート20に対する位置決
めを行う。第1基板2が吸着プレート20上に載置され
て、上記吸引装置100の真空ポンプ23を駆動して制
御用開閉弁24を開くことによる上記吸着プレート20
の上記吸着動作により、第1基板2を吸着プレート20
に吸着保持するようにしている。第1基板2を吸着保持
する吸着プレート20の吸着面27は高精度(例えば1
/200[mm]=8μm程度の精度)に平面加工が施
され、その吸着面27の素材は蓄熱対策のため放熱性に
優れたアルミ合金を一例として用いている。
8を塗布した後、アーム22に上記吸着プレート20を
固着すると、上記吸着プレート20の上記円形の彫り込
みは上記空気室25として機能する。また、アーム22
には、一端(上端)が上記空気室25に開口し他端(下
端)が第1チューブ29に連結される空気通路30を設
けている。上記空気通路30の上記他端に連結された上
記第1チューブ29は、後述の回転装置12の回転用部
材12Aに連結されて該回転用部材12Aの空気通路5
8を経由した後、更に、第2チューブ31に連結した真
空経路から、真空圧力計が付属した上記制御用開閉弁2
4を経由して上記真空ポンプ23に連結される。よっ
て、上記空気室25内は上記吸引装置100によって負
圧に設定される。また、上記空気室25は、吸着プレー
ト20に備わるすべての通気孔26における空気体積の
例えば5〜8倍の容積とすることにより、上記真空ポン
プ23の脈動の影響なく、すべての通気孔26において
均一な吸着圧力で第1基板2を吸着することができる。
尚、上記アーム22は、その基端が、後述する回転装置
12の回転用部材12Aの主軸47の上端部に挿通され
て固着され、主軸47と一体的に回転可能となってい
る。
では押圧動作により、第2基板3の成形や膜付けで生じ
た歪みを、第2基板3の上面32側より、押圧矯正し又
は押圧矯正しつつ位置決めし、第1基板2の接着面と第
2基板3の接着面の隙間を例えば60μm前後に維持す
る装置である。上記押圧位置決め装置11は、押圧プレ
ート33と、該押圧プレート33を保持する保持部材3
4と、該保持部材34を開閉駆動する開閉駆動部材35
と、その開閉駆動力を発生させる開閉動力発生部材36
とを備える。尚、本実施形態では、上記開閉動力発生部
材36としてエアー圧力にて作動する制御用開閉弁付き
ロータリアクチュエータを使用している。そのエアー圧
力は一例として約4kg/mm2である。
径寸法よりも例えば約20mm大きい外径寸法で、その
中心部には上記吸着プレート20の中心部に設けた基準
ピン21の逃げ穴37を有している。また、上記押圧プ
レート33は、紫外光54による劣化防止と拡散防止と
紫外光54を高率で透過させる目的で、表裏に平面加工
を施し高精度に研磨した石英ガラス材で構成し、後述の
保持部材34に固着される。
対策のため放熱性に優れたアルミ合金を一例として用
い、且つ、紫外光透過のため、上記押圧プレート33を
保持する上記保持部材34の固着部38の内径寸法より
も例えば約10mm小さい内径寸法の貫通穴又は透過部
34a(図2参照)を備えている。また、上記保持部材
34の固着部38の押圧プレート33と接触する面は高
精度に平面加工が施されている。上記保持部材34の端
部には、後述のシャフト41が挿通する貫通穴39が設
けられ、上記吸着プレート20の中心を起点として上記
保持部材34が回転開閉可能な位置に配置した後述の開
閉駆動部材35に上記保持部材34の端部が連結されて
いる。
0のアーム22と締結固着され、ベアリング(図示せ
ず)を内蔵したべース40とシャフト41と該シャフト
41の一端に締結したプーリー42とタイミングベルト
43とより構成する。
チュエーターの端部にはプーリー44が固定され、該プ
ーリー44は上記タイミングベルト43により上記プー
リー42に連結される。上記開閉動力発生部材36を作
動させると、プーリー44が正逆回転するとともにタイ
ミングベルト43により上記プーリー42も正逆回転
し、上記押圧プレート33を固着した保持部材34が、
図2に示すように、シャフト41の中心軸回りに矢印I
方向に正逆回転しながら上記保持装置10に対して開閉
する。
あるため、上記回転装置12は、その回転用部材12A
の回転中心から上記保持装置10の中心すなわち上記保
持装置10の吸着プレート20の吸着面27の中心(実
際には基準ピン21の中心軸)までの距離を最大半径R
(図1参照)とし、上記保持装置10と上記押圧位置決
め装置11により矯正されつつ保持されたディスク1の
中心が上記最大半径Rの円周の周方向III沿いに円軌
跡、少なくとも円弧軌跡に沿って、移動するように、上
記矯正されつつ保持されたディスク1を連続又は間欠に
回転移動して後述の紫外光発生装置14の下面を通過さ
せる装置であり、上記回転用部材12Aと保持部材12
Bとより構成する。
(上端部の外周部の一部を切り欠いて平坦な部分を形成
して、該平坦な部分が存在することにより上記アーム2
2と一体的に回転するような形状、すなわち、上記アー
ム22は、その基端が、後述する回転装置12の回転用
部材12Aの主軸47の上端部に挿通されて固着され、
主軸47と一体的に回転可能となるような形状)であ
り、ローラーベアリング48を内蔵した上記保持部材1
2Bのホルダー49に回転可能に、かつローラーベアリ
ング48を挟む上下一対のスラストベアリング50と下
側のスラストベアリング50の下端側に配置されたナッ
ト52で支持されている。よって、ホルダー49は、上
記保持装置10が上記ディスク1の回転方向沿いに平行
に動作するように作用する。また、主軸47の下部には
プーリー53が軸方向には摺動可能にかつ相対的回転不
可に嵌合され、モータ55に連結されたプーリー56と
主軸47のプーリー53との間にタイミングベルト57
が掛け回されている。よって、主軸47は、モータ55
の回転駆動によりプーリー56とタイミングベルト57
とプーリー53とを介して回転可能となる。尚、プーリ
ー53とプーリー56の回転比は1/4〜1/6として
いる。また、主軸47には、一端が上記第1チューブ2
9に他端が第2チューブ31に連結する上記空気通路5
8を延在方向に沿って形成しており、主軸47の回転に
より上記第2チューブ31がねじれないよう回転式チュ
ーブフィット59を用いている。
上記押圧位置決め装置11により矯正されつつ保持され
たディスク1を上記回転装置12にて上記周方向III
に連続又は間欠に回転移動して、後述の紫外光発生装置
14の下面を通過させる過程において上記紫外光発生装
置14までの上下方向の距離を変化させる装置で、取付
部材13Aと昇降動力発生部材13Bとより構成する。
せず)内蔵のスライダ70と、機器を配置したベース7
1と、上記スライダ70とべース71を連結するガイド
レール72とより構成され、スライダ70を上下に軽快
に移動可能としている。また、スライダ70は矢印II
の真直方向下面から昇降動力発生部材13Bと連結され
る。尚、本実施形態では、上記昇降動力発生部材13B
として、エアー圧力にて作動するエアーシリンダー45
と制御用開閉弁46を使用している。そのエアー圧力は
一例として約4kg/mm2である。
置13のスライダ70に固着される。この結果、上記エ
アーシリンダー45の駆動により、スライダ70を上下
に移動させると、スライダ70に連結された上記回転装
置12のホルダー49も上下方向に昇降移動する。よっ
て、回転装置12の回転動作と昇降装置13の上下動作
により、上記保持装置10と押圧位置決め装置11は、
図3において矢印III方向の回転移動と矢印IV方向
の昇降移動が可能となる。
プーリー53の位置変化を防止するため、プーリーガイ
ド73が上記ベース71に締結されている。よって、上
記ホルダー49が昇降移動しても、プーリーガイド73
により、上記ホルダー49に連結されたプーリー53が
上記ホルダー49とともに昇降するのを規制されるが、
回転運動はプーリー53からホルダー49に伝達できる
ようにしている。
有する紫外光を安定に効率よく発生させて上記接着剤4
を硬化させる装置であり、電源部74と発光ランプ75
と反射板76と筐体77とより構成されている。筐体7
7内には、冷却用エアーの吸気口78と排気口79を設
けて、輻射熱による蓄熱を押さえている。上記ディスク
1は、上記したように上記回転装置12の主軸47の中
心から上記保持装置10の吸着プレート20の吸着面2
7の中心を最大半径Rとして回転移動するので、上記発
光ランプ75の長手方向照度のばらつきを考慮して、発
光ランプ75の中心を上記保持装置10の中心にほぼ一
致させるように配置している。このことを図示するた
め、図3の参照番号75Fは、上記保持装置10の吸着
プレート20上における、上記発光ランプ75を投影し
た領域を示している。
吸着のオン及びオフ及び吸着力と、押圧位置決め装置1
1の開閉のオン及びオフ及び開閉圧力と、回転装置12
の回転のオン及びオフ及び回転速度と、昇降装置13の
昇降のオン及びオフ及び昇降速度と、紫外光発生装置1
4の発光のオン及びオフを制御する装置であり、第1基
板2の吸引力の大きさと吸引維持時間、第2基板3の押
圧力の大きさと押圧維持時間及び紫外光54の集光位置
への到達・回避軌跡や到達・回避速度についても比較的
自由に設定できるようにしている。それぞれの動作の制
御については後述する。
を用いたディスク1の生産形態を図3に示す。未硬化の
接着剤4Aを間に形成した第1基板2と第2基板3とよ
り構成されるディスク1は、矢印I方向より基板供給装
置(図に示さず)により、上記保持装置10の吸着プレ
ート20上に基準ピン21で位置決められ載置される。
載置されると同時に真空ポンプ23が上記制御装置15
によりオン制御されて駆動され(言い換えれば、上記基
板供給装置の真空オフ信号を受け取ると同時に真空ポン
プ23がオン制御されて駆動され)、第1基板2を矢印
II方向へ吸着する。さらに、開閉動力発生部材36が
オン制御されて駆動され、第2基板3の上面から押圧プ
レート33により、ディスク1が押圧され、又はディス
ク1の第1基板2と第2基板3との厚み方向の隙間寸法
が一定になるように押圧位置決めされる。すなわち、場
合により、押圧のみの動作を行う場合(たとえぱ、膜厚
が規定されて隙間寸法を一定にする場合)と、押圧位置
決め動作を行う場合とがある。開閉動力発生部材36が
オン制御されたことに基づき上記制御装置15により、
ディスク1の載置の進行と同時に回転装置12のモータ
55がオンされて駆動されると、回転装置12の回転用
部材12Aが上記保持部材12Bにより保持されつつ主
軸47の中心軸回りに回転して上記保持装置10の吸着
プレート20とともに上記押圧位置決め装置11の押圧
プレート33も回転して、吸着プレート20と押圧プレ
ート33との間に保持されたディスク1の中心が上記最
大半径Rの円周沿いに矢印III方向に比較的高速に速
度制御(例:500mm/sec)されつつ回転移動す
る。この回転移動により、ディスク1の中心が紫外光発
生装置14の上記発光ランプ75の照射領域に近づく。
紫外光発生装置14の紫外光54の集光位置を最大照度
(例:600mW)とすると、この最大照度の少なくと
も1/4〜1/5の照度分布位置(図3のの状態)直
前から上記モータ55を上記制御装置15により減速制
御(例:100mm/sec)して、紫外光54が上記
保持部材34の貫通穴又は透過部34aを透過してディ
スク1の第2基板3を通して接着剤4Aを照射して、紫
外光54による接着剤4Aの硬化を開始する。
グで、上記制御装置15により昇降装置13のエアーシ
リンダー45をオン制御して上昇駆動すると、スライダ
70とともに上記回転装置12のホルダー49が上昇
し、ホルダー49に連結された主軸47、主軸47に連
結されたアーム22が上昇する。よって、アーム22を
介して吸着プレート20と押圧プレート33との間に保
持されたディスク1は、紫外光発生装置14の紫外光5
4の集光位置(図3のの状態)に向けて図3の矢印I
V方向に上昇しながら紫外光54を浴びることとなる。
そして、上記制御装置15により上記モータ55を制御
することにより、集光位置(図3のの状態)でのディ
スク1の移動速度を制御(例:100〜200mm/s
ec)しつつディスク1が集光位置(図3のの状態)
を通過させる。ディスク1が集光位置(図3のの状
態)を通過したことを上記モータ55の回転信号などか
ら上記制御装置15が検出すると、上記制御装置15に
より上記昇降装置13のエアーシリンダー45をオフ制
御して下降駆動させたのち停止させると、ディスク1は
紫外光54の集光位置を最大照度(例:600mW)と
すると、この最大照度の少なくとも1/4〜1/5の照
度分布位置(図3のの状態)に向け矢印V方向にディ
スク1が下降しながら紫外光54を浴びることとなるの
で、紫外光54が第2基板3と接着剤4Aに緩やかに作
用しながら接着剤4Aを硬化して第1基板2と第2基板
3とが貼り合わせられる。上記制御装置15により上記
モータ55が駆動制御されて、貼り合わされたディスク
1は矢印III方向に比較的高速に(例:500mm/
sec以上)速度制御され、更に上記制御装置15によ
り開閉動力発生部材36がオフ制御されると押圧プレー
ト33を開いて第2基板3の上面を解放する。また、同
時に上記制御装置15により真空ポンプ23がオフ制御
されて駆動停止されて第1基板2の吸着を解放する。更
に、上記制御装置15により、上記モータ55を駆動し
てディスク1を回転移動して検査工程(図に示さず)を
経て、保持装置10の吸着プレート20から取り出し装
置(図に示さず)によって矢印VI方向に取り出され
る。尚、紫外光発生装置14は照度の安定まで数十秒を
要するため、通常は、上記制御装置15により、紫外光
発生装置14の自動運転起動と同時にオン制御されて駆
動されるが、ディスク1が矢印I方向より一定時間供給
されない(例:20sec)と、上記制御装置15によ
りオフ制御されて駆動停止されるような省エネルギー対
策を行っている。
かかる光ディスクの貼り合わせ方法によれば、基本的に
上述した従来の光ディスクの貼り合わせ方法と同様に、
紫外光反応硬化接着剤4を介して厚み方向に重ねた円板
状の第1基板2及び第2基板3に、紫外光54を照射し
て固化させディスク1を形成する方法であるが、上記実
施形態では、上記第1基板2と未硬化の接着剤4Aを介
して第2基板3とを有するディスク1を保持装置10に
保持して吸着力を作用させず(一旦保持のため吸着した
のちに、真空吸着力の過上昇による通気孔(吸着用吸引
穴)の局部変形を防止するために吸着力を作用させず)
に、ディスク1とともに保持装置10が紫外光集光位置
を通過する円軌跡、少なくとも円弧軌跡をたどりつつ徐
々に上記紫外光54の集光位置に近づき該集光位置を通
過するように回転装置12と昇降装置13とによりディ
スク1の移動速度と高さ位置とを制御することにより、
上記紫外光54の照度を緩やかに未硬化の接着剤4Aに
作用させることができ、接着剤4Aの硬化収縮による基
板2,3の歪みと輻射熱の影響を減らして基板2,3を
貼り合わせることができる。
と接着剤4Aを介して第2基板3とを有するディスク1
を保持装置10で保持し、吸着力を作用させず(一旦保
持のため吸着したのちに、真空吸着力の過上昇による通
気孔(吸着用吸引穴)の局部変形を防止するために吸着
力を作用させず)に、押圧位置決め装置11で第2基板
3を押圧しつつ基板2,3間を位置決めし、回転装置1
2と昇降装置13とによりディスクの移動速度及び高さ
位置を制御しつつ、円軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外
光54の集光位置に近づき該集光位置を通過するように
制御することにより、第2基板3の基板形状の改善(例
えば、円周方向や半径方向の成形そりを矯正するような
改善)と、基板2,3間での接着剤4Aの厚みを所定値
に確保しつつ、上記紫外光54の照度を緩やかに接着剤
4に作用させることができ、硬化収縮による基板2,3
の歪みと輻射熱の影響を減らして基板2,3貼り合わせ
ることができる。
び接着剤4Aを介して第2基板3を有するディスク1を
保持装置10に保持し、上記第1基板2の裏面2Aを吸
引により吸着し、回転装置12と昇降装置13とにより
ディスクの移動速度及び高さ位置を制御しつつ、円軌跡
をたどりつつ徐々に上記紫外光54の集光位置に近づき
該集光位置を通過するように制御することにより、第1
基板2の形状改善と(例えば、円周方向や半径方向の成
形そりを矯正するような改善)、上記紫外光54の照度
を緩やかに接着剤4に作用させることにより、硬化収縮
による基板2,3の歪みと輻射熱の影響を減らして基板
2,3を貼り合わせることができる。
び接着剤4Aを介して第2基板3を有するディスク1を
保持装置10に保持し、上記第1基板2の裏面2Aを吸
引により吸着し、更に押圧位置決め装置11で第2基板
3を押圧しつつ基板2,3間を位置決めし、回転装置1
2と昇降装置13とによりディスクの移動速度及び高さ
位置を制御しつつ、円軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外
光54の集光位置に近づき該集光位置を通過するよう制
御することにより、第1基板2及び第2基板3の形状改
善(例えば、円周方向や半径方向の成形そりを矯正する
ような改善)と、基板2,3間の接着剤4Aの厚みを所
定値に確保しつつ、上記紫外光54の照度を緩やかに接
着剤4に作用させることにより、硬化収縮による基板の
歪みと輻射熱の影響を減らして基板2,3を貼り合わせ
ることができる。
ものではなく、その他種々の態様で実施できる。例え
ば、上記第1基板2と接着剤4Aを介して第2基板3と
を有するデイスク1を保持装置10に保持し、上記第1
基板2の裏面2Aを吸引により吸着し、更に押圧位置決
め装置11で第2基板3を押圧しつつ基板2,3間を位
置決めする上記実施形態にかかる方法において、図4
(ここでは簡略化のため通気孔、空気室等詳細は図示せ
ず。)に示すように、吸着形状即ち基板を吸着する吸着
プレート20の吸着面27と基板を押圧する押圧プレー
ト33を、それぞれ、硬化後の反り量を見込んだ形状と
し、回転装置12と昇降装置13をディスクの移動速度
及び高さ位置を制御しつつ、円軌跡をたどりつつ徐々に
上記紫外光54の集光位置に近づき該集光位置を通過す
るように制御することにより、第1基板2と第2基板3
の形状改善(例えば、円周方向や半径方向の成形そりを
矯正するような改善や、形状を意図的に変えて矯正する
改善)と、上記紫外光54の照度を緩やかに接着剤4に
作用させることにより、硬化収縮による基板2,3の歪
みと輻射熱の影響を減らして基板2,3を貼り合わせる
ことができる。上記吸着プレート20の吸着面27と押
圧プレート33を硬化後の反り量を見込んだ形状とする
とは、例えば、図4に示すように、上記吸着プレート2
0の吸着面27は中心部分が上向きに凸の円錐面とし、
上記押圧プレート33の下面がこの円錐面に対応して中
心部分が下向きに凹の円錐面とする。
回転装置を中心として対向配置するようにしてもよい。
クの貼り合わせ方法によれば、接着剤を介して重ね合わ
せて光ディスクを構成する2枚の基板を、両面より矯正
・位置決めして、紫外光の照度を緩やかに接着剤に作用
させるように2枚の基板の位置と移動速度を制御できる
ようにしている。このように構成、動作することで上記
2枚の基板の成形や膜付けで生じた歪みを矯正でき、基
板間の流動する接着剤の厚みも安定に確保でき、また、
紫外光の照度を緩やかに接着剤に作用させ急激な硬化収
縮による基板の歪みと、輻射熱の影響を減らして貼り合
わせる事ができる。よって、基板の製造精度に左右され
ることなく、ディスクの反り量を記録範囲全面にわたり
高精度に確保することができる。
置によれば、保持装置、押圧位置決め装置、回転装置、
昇降装置、紫外光発生装置とこれらを制御する制御装置
を備えて、接着剤を介して重ね合わせて光ディスクを構
成する2枚の基板を、両面より矯正・位置決めして、紫
外光の照度を緩やかに接着剤に作用させるように2枚の
基板の位置と移動速度を制御できるようにしている。こ
のように構成、動作することで上記2枚の基板の成形や
膜付けで生じた歪みを矯正でき基板間の流動する接着剤
の厚みも安定に確保でき、また、紫外光の照度を緩やか
に接着剤に作用させ急激な硬化収縮による基板の歪み
と、輻射熱の影響を減らして貼り合わせる事ができる。
よって、基板の製造精度に左右されることなく、ディス
クの反り量を記録範囲全面にわたり高精度に確保するこ
とができる。
る光ディスクの貼り合わせ方法及び装置によれば、紫外
光反応硬化接着剤を介して厚み方向に重ねた円板状の第
1基板及び第2基板に、紫外光を照射して固化させディ
スクを形成する方法及び装置において、上記第1基板と
未硬化の接着剤を介して第2基板とを有するディスクを
保持して吸着力を作用させず(一旦保持のため吸着した
のちに、真空吸着力の過上昇による通気孔(吸着用吸引
穴)の局部変形を防止するために吸着力を作用させず)
に、ディスクが紫外光集光位置を通過する円軌跡、少な
くとも、円弧軌跡をたどりつつ徐々に上記紫外光の集光
位置に近づき該集光位置を通過するようにディスクの移
動速度及び高さ位置を制御することにより、上記紫外光
の照度を緩やかに未硬化の接着剤に作用させることがで
き、接着剤の硬化収縮による基板の歪みと輻射熱の影響
を減らして基板を貼り合わせることができる。
接着剤を介して第2基板とを有するディスクを保持し、
吸着力を作用させず(一旦保持のため吸着したのちに、
真空吸着力の過上昇による通気孔(吸着用吸引穴)の局
部変形を防止するために吸着力を作用させず)に、第2
基板を押圧しつつ基板間を位置決めし、ディスクの移動
速度及び高さ位置を制御しつつ円弧軌跡をたどりつつ徐
々に上記紫外光の集光位置に近づき該集光位置を通過す
るように制御することにより、第2基板の基板形状の改
善(例えば、円周方向や半径方向の成形そりを矯正する
ような改善)と、基板間での接着剤の厚みを所定値に確
保しつつ、上記紫外光の照度を緩やかに接着剤に作用さ
せることができ、硬化収縮による基板の歪みと輻射熱の
影響を減らして基板貼り合わせることができる。
第1基板及び接着剤を介して第2基板を有するディスク
を保持し、上記第1基板の裏面を吸引により吸着し、デ
ィスクの移動速度及び高さ位置を制御しつつ、円弧軌跡
をたどりつつ徐々に上記紫外光の集光位置に近づき該集
光位置を通過するように制御することにより、第1基板
の形状改善(例えば、円周方向や半径方向の成形そりを
矯正するような改善)と、上記紫外光の照度を緩やかに
接着剤に作用させることにより、硬化収縮による基板の
歪みと輻射熱の影響を減らして基板を貼り合わせること
ができる。
板及び接着剤を介して第2基板を有するディスクを保持
し、上記第1基板の裏面を吸引により吸着し、更に第2
基板を押圧しつつ基板間を位置決めし、ディスクの移動
速度及び高さ位置を制御しつつ、円弧軌跡をたどりつつ
徐々に上記紫外光の集光位置に近づき該集光位置を通過
するよう制御することにより、第1基板及び第2基板の
形状改善(例えば、円周方向や半径方向の成形そりを矯
正するような改善)と、基板間の接着剤の厚みを所定値
に確保しつつ、上記紫外光の照度を緩やかに接着剤に作
用させることにより、硬化収縮による基板の歪みと輻射
熱の影響を減らして基板を貼り合わせることができる。
板と接着剤を介して第2基板とを有するデイスクを保持
し、上記第1基板の裏面を吸引により吸着し、更に第2
基板を押圧しつつ基板間を位置決めする方法及び装置に
おいて、基板を吸着する吸着面と基板を押圧する押圧面
とをそれぞれ硬化後の反り量を見込んだ形状とし、ディ
スクの移動速度及び高さ位置を制御しつつ、円弧軌跡を
たどりつつ徐々に上記紫外光の集光位置に近づき該集光
位置を通過するように制御することにより、第1基板と
第2基板の形状改善(例えば、円周方向や半径方向の成
形そりを矯正するような改善や、形状を意図的に変えて
矯正する改善)と、上記紫外光の照度を緩やかに接着剤
に作用させることにより、硬化収縮による基板の歪みと
輻射熱の影響を減らして基板を貼り合わせることができ
る。
装置の構成を示す一部断面図である。
の構成及びその動作を詳細に説明するための一部断面図
である。
形態の光ディスク貼り合わせ方法の概念を説明するため
の図側面図及び平面図である。
について本発明の他の実施形態を説明するための図であ
る。
れ、従来の光ディスクの製造工程を説明するための斜視
図である。
示す図である。
明するための図である。
である。
用いた光ディスク貼り合わせにおける課題を説明するた
めの図である。
におけるディスクの反り量を示すグラフである。
剤、10…保持装置、11…押圧位置決め装置、12…
回転装置、12A…回転用部材、12B…保持部材、1
3…昇降装置、13A…取付部材、13B…昇降動力発
生部材、14…紫外光発生装置、15…制御装置、20
…吸着プレート、21…基準ピン、22…アーム、23
…真空ポンプ、33…押圧プレート、36…開閉動力発
生部材、40…ベース、41…シャフト、47…主軸、
54…紫外光、55…モータ、57…タイミングベル
ト、70…スライダ、71…ベース、75…発光ラン
プ、76…反射板、92…輻射熱、100…吸引装置。
Claims (9)
- 【請求項1】 紫外光反応硬化接着剤を介して厚み方向
に重ねた円板状の第1基板及び第2基板に、紫外光集光
位置で紫外光を照射して上記接着剤を固化させて光ディ
スクを形成する光ディスクの貼り合わせ方法であって、 上記紫外光照射時に、上記第1基板及び上記第2基板を
保持しながら、上記第1基板及び上記第2基板を円弧軌
跡をたどりつつ上記紫外光集光位置に徐々に近づけて上
記紫外光集光位置を通過させることにより、上記接着剤
に対する上記紫外光の照度を緩やかに作用させながら上
記接着剤を固化することを特徴とする光ディスクの貼り
合わせ方法。 - 【請求項2】 上記紫外光照射時に上記第1基板の下面
と上記第2基板の上面の距離を一定に保ちつつ、上記第
1基板及び上記第2基板を円弧軌跡をたどりつつ上記紫
外光集光位置に徐々に近づけて上記紫外光集光位置を通
過させることにより、上記第1基板及び上記第2基板の
反りを矯正しながら上記接着剤に上記紫外光を照射して
上記接着剤を固化する請求項1記載の光ディスクの貼り
合わせ方法。 - 【請求項3】 上記紫外光照射時に上記第1基板の下面
を吸引により吸着し、上記第1基板の下面を吸着した状
態で上記光ディスクが上記円弧軌跡をたどりつつ上記紫
外光集光位置に徐々に近づけて上記紫外光集光位置を通
過させることにより、上記第1基板及び上記第2基板の
反りを矯正しながら上記接着剤に上記紫外光を照射して
上記接着剤を固化する請求項1又は2記載の光デイスク
の貼り合わせ方法。 - 【請求項4】 上記接着剤の固化後の上記第1基板の反
り量を見込んだ吸着形状を持つ吸着面により上記第1基
板の下面を吸着し、上記紫外光集光位置に円弧軌跡をた
どりつつ徐々に近づけて上記紫外光集光位置を通過させ
ることにより、上記第1基板及び上記第2基板の反りを
矯正しながら上記接着剤に上記紫外光を照射して上記接
着剤を固化する請求項3に記載の光ディスクの貼り合わ
せ方法。 - 【請求項5】 上記紫外光集光位置の中心部分で上記デ
ィスクを上記紫外光の照射側に上昇させる一方、上記紫
外光集光位置の中心部分に到達するまでの領域と到達後
の領域では上記ディスクを上記紫外光の照射側から離れ
るように下降させるようにした請求項1〜4のいずれか
に記載の光デイスクの貼り合わせ方法。 - 【請求項6】 紫外光反応硬化接着剤を介して厚み方向
に重ねた円板状の第1基板及び第2基板に、紫外光集光
位置で紫外光を照射して上記接着剤を固化させ光ディス
クを形成する光ディスクの貼り合わせ装置であって、 上記第1基板を保持する保持装置と、 し、上記保持装置に保持された上記第1基板に対して開
閉することにより、上記第2基板側から上記第1基板に
向けて上記第2基板の押圧又は位置決めを行う押圧位置
決め装置と、 上記保持装置に保持された上記第1基板の中心から上記
保持装置外の所定位置までを半径とした円弧軌跡の周方
向に沿って上記ディスクが移動するように、上記保持装
置と上記押圧位置決め装置を連続又は間欠に移動して、
上記紫外光の上記紫外光集光位置で上下動しながら上記
円弧軌跡をたどりつつ上記紫外光集光位置を通過させる
回転昇降装置と、 上記円弧軌跡上の上記紫外光集光位置で上記紫外光を上
記ディスクに向けて照射させる紫外光照射装置と、 を備えたことを特徴とする光ディスクの貼り合わせ装
置。 - 【請求項7】 上記回転昇降装置に接続され、上記接着
剤の固化後の反り量を最小で均一にするため紫外光集光
位置到達軌跡及び到達速度と、紫外光集光位置回避軌跡
及び回避速度を制御して、上記紫外光の照度を緩やかに
作用させる制御装置を備えた請求項6に記載の光ディス
クの貼り合わせ装置。 - 【請求項8】 上記制御装置は、上記紫外光集光位置の
中心部分で上記ディスクを上記紫外光の照射側に上昇さ
せる一方、上記紫外光集光位置の中心部分に到達するま
での領域である上記紫外光集光位置到達軌跡と到達後の
領域である上記紫外光集光位置回避軌跡では上記ディス
クを上記紫外光の照射側から離れるように下降させるよ
うにした請求項7に記載の光デイスクの貼り合わせ装
置。 - 【請求項9】 上記保持装置と、上記押圧位置決め装置
に接続され、上記接着剤の固化後の反りを最小で均一に
するため、上記第1基板の吸引力の大きさと吸引維持時
間及び上記第2基板の押圧力の大きさと吸引維持時間を
制御して、上記紫外光照射時に矯正力を作用させる制御
装置を備えた請求項6に記載の光ディスクの貼り合わせ
装置。
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---|---|---|---|---|
JP2005162937A (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | Ricoh Co Ltd | 位置制御型接着接合方法およびその装置並びに接着接合構造体 |
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JP4515947B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-08-04 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 樹脂層硬化装置 |
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