JP2751395B2

JP2751395B2 - 転写装置

Info

Publication number: JP2751395B2
Application number: JP12368089A
Authority: JP
Inventors: 英俊渡辺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1998-05-18
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: JPH02301423A

Description

【発明の詳細な説明】本発明転写装置を以下の項目に従って詳細に説明す
る。

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来技術［第10図］ D.発明が解決しようとする課題［第11図］ E.課題を解決するための手段 F.実施例［第１図乃至第９図］ a.スライドテーブル b.電磁石板 c.上部プレート d.ディスクスタンパ e.上部プレートのスライドテーブルへの固定 f.ディスク基板 g.ディスク基板供給機構 h.ディスク基板の供給 G.発明の効果（A.産業上の利用分野）本発明は新規行な転写装置に関する。詳しくは、スタ
ンパに基板を液状の合成樹脂を介して対接させた状態で
加圧ローラにより基板をスタンパに圧接させ、上記合成
樹脂を硬化させた後基板を合成樹脂と共にスタンパから
剥離する転写装置において、加圧ローラによる圧接時に
基板のスタンパに対する位置ずれを防止することができ
るようにした新規な転写装置を提供しようとするもので
ある。

（B.発明の概要）本発明転写装置は、スタンパ上に基板を供給する基板
供給機構により、基板をスタンパ上に載置した後に基板
をスタンパの方へ僅かに押圧するようにし、この押圧に
よって基板とスタンパとの間に介在された液状の合成樹
脂が基板とスタンパとにより緊密に貼着され、これが基
板とスタンパとの間の接着剤的な役割を果すため、加圧
ローラによる圧接時に基板のスタンパに対する位置ずれ
が起り難くくなるという効果を奏する。

（C.従来技術）［第10図］コンパクトオーディオディスク（CD）やレーザーディ
スク（LD、LVD）等の光学ディスクの製造方法には種々
のものが提案されているが、その中に2P法（光重合法）
と称されるものがある。

この2P法というのは、紫外線硬化樹脂を用いて光学デ
ィスクを複製するもので、第10図に示すように、スクリ
ーン印刷の手法を用いてディスク基板ａの片方の面に液
状の紫外線硬化樹脂ｂを供給し（第10図（Ｂ）参照）、
紫外線硬化樹脂ｂがディスクスタンパｃと密着するよう
にディスク基板ａをディスクスタンパｃ上に載置し（第
10図（ｃ）参照）、加圧ローラｄでディスク基板ａをデ
ィスクスタンパｃに対して押圧する（第10図（Ｄ）参
照）。その結果、ディスク基板ａとディスクスタンパｃ
との間に紫外線硬化樹脂ｂが隙間なく充填される。

そこで、紫外線ランプｅによりディスク基板ａを通し
て紫外線硬化樹脂ｂに紫外光を照射する（第10図（Ｅ）
参照）と、液状だった紫外線硬化樹脂ｂが硬化するの
で、ディスク基板ａをディスクスタンパｃから剥離する
（第10図（Ｆ）参照）。これにより、ディスクスタンパ
ｃの表面に形成された微細な凹凸がディスク基板ａ上に
転写される。

そこで、ディスク基板ａの転写された凹凸面に金属膜
を蒸着した後、保護膜を被覆することにより、ディスク
スタンパｃの凹凸に応じたピットが形成された光学ディ
スクｆを得ることができる（第10図（Ｇ）参照）。

上記したような2P法によるとディスクスタンパｃのパ
ターンが微細であっても紫外線硬化樹脂が液状であるた
めにこの紫外線硬化樹脂がパターンに十分に充填される
ので、信号の転写性が格段に優れている、という利点を
有する。

（D.発明が解決しようとする課題）［第11図］ところで、上記光学ディスクの製造工程において、加
圧ローラｄによる圧接を行なう際に、ディスク基板ａが
ディスクスタンパｃに対して位置ずれを起すという問題
がある。

即ち、第11図に示すように、加圧ローラｄによる圧接
は該圧接ローラｄを転動させながら（実際はディスクス
タンパｃを保持したスタンパ保持台ｆを加圧ローラｄに
対して移動させる。）矢印で示すようにディスク基板ａ
の一端から他端の方向へ向けて行なわれる。従って、加
圧ローラｄがディスク基板ａの一端a₁上に載ったとき
に、ディスク基板ａとディスクスタンパｃとの間に液状
の紫外線硬化樹脂ｂか介在されているために、ディスク
基板ａの他端a₂がディスクスタンパｃから浮き上がり、
そして、この状態のまま加圧ローラｄが他端a₂に向って
転動して行くと、加圧ローラｄとディスク基板ａとの間
の摩擦によりディスク基板ａがディスクスタンパｃに対
して位置ずれを起す。また、位置決め用のセンターピン
ｇの上にディスク基板ａが乗り上げてしまう場合もあ
り、このような状態のまま、加圧ロールｄによる圧着が
為されると、ディスク基板ａが破壊されることがあり、
ディスクスタンパｃまで使いものにならなくなってしま
う。また、破壊に至らないまでも、ディスク基板ａに歪
が残る場合もある。

そして、これらディスク基板ａやディスクスタンパｃ
の破壊やディスク基板ａの歪の残留に至らないまでも、
ディスク基板ａとディスクスタンパｃとの間の微妙に位
置ずれにより、ディスク基板ａとディスクスタンパｃと
が完全に密着せず、その結果、液状紫外線硬化樹脂がデ
ィスクスタンパｃの凹凸に完全に充填されず部分的に泡
が残ったりして、転写不良となることがある。

そのため、従来は、フォトセンサー等のずれ検出機構
を設けて上記したディスク基板ａの維持ずれを検出する
ようにしたものもあるが、コスト高となるにも拘らず単
なる位置ずれの検出に止まり、位置ずれの防止には役立
たないものである。

（E.課題を解決するための手段）本発明転写装置は、上記した課題を解決するために、
スタンパ上に基板を供給する基板供給機構により、基板
をスタンパ上に載置した後に基板をスタンパの方へ僅か
に押圧するようにしたものである。

従って、本発明転写装置によれば、基板がスタンパ上
に載置され後にスタンパの方へ僅かに押圧されることに
より、基板とスタンパとの間に介在された液状の合成樹
脂が基板とスタンパとにより緊密に粘着され、これが基
板とスタンパとの間の接着剤的な役割を果すため、加圧
ローラによる圧接樹脂に基板のスタンパに対する位置ず
れが起り難くくなり、基板とスタンパとの位置ずれに起
因していた数々の問題点、即ち、転写不良、基板やスタ
ンパの破壊等が有効に防止されることになる。

（F.実施例）［第１図乃至第９図］以下に、本発明転写装置の詳細を図示した実施例に従
って説明する。

（a.スライドテーブル）１はスライドテーブルであり、レール２、２によって
案内されて所定の系路の移動されるようになっている。

３はスライドテーブル１の基台であり、その下面に脚
片４、４が固定されていて、該脚片４、４が上記レール
２、２に各別に摺動自在に係合している。

５は取付台であり、上記基台３の４隅部に立設された
支柱3a、3a、・・・を介して基台３に固定されている。

６は基台３上面の中央部に固定されたエアシリンダで
あり、その上下動するピストンロッド6aの上端にはタッ
プアダター７が固定されている。タップアダプター７は
既知のものであり、上端に開口した孔7aに棒状の物が挿
入されると、これを挿入方向には移動させ得るが抜き出
す方向への移動を阻止するようになっており、図示しな
い解除部を押圧することによって上記孔7aに挿入したも
のを抜き出すことができるようになっている。上記取付
台５の中央部には孔5aが形成されており、該孔5aを通し
てタップアダプター７の孔7aが上方に臨まされている。

（b.電磁石板）８は平板状をした電磁石板であり、支持台９を介して
スライドテーブル１の取付台５上に固定されている。

電磁石板８は互いに同じ方向に延びる強磁性体10、1
0、・・・と透磁率の低い材料から成るセパレータ11、1
1、・・・とが交互に配列一体化された構造を有してお
り、これな付設された図示しない磁力線発生部に通電さ
せることによって強力な電磁吸引力を発生するようにな
っている。

該電磁石板８の中心部には取付孔8aが形成されてお
り、該取付孔8aに合成樹脂製の案内スリーブ12が圧入固
定されており、該案内スリーブ12の下端は上記タップア
ダプター７の孔7aに上方から対向している。

（c.上部プレート） 13は平板状をした上部プレートであり、この上部プレ
ート13も同じ方向に延びる強磁性体14、14、・・・と透
磁率の低い材料から成るセパレータ15、15、・・・とが
交互に配列一体化された構造を有している。

そして、電磁石板８の強磁性体10、10、・・・と上部
プレート13の強磁性体14、14、・・・とは、また、電磁
石板８のセパレータ11、11、・・・と上部プレート13の
セパレータ15、15、・・・とは、同じ幅を有しており、
従って、電磁石板８と上部プレート13とは、それぞれの
強磁性体10、10、・・・と14、14、・・・とが、また、
セパレータ11、11、・・・と15、15、・・・とが、ぴっ
たりと重なり合うように、重ね合わすことができる。

上記上部プレート13の中心部には位置決孔16が形成さ
れており、また、上部プレート13の下面のうち位置決孔
16を囲む位置に凹部17が形成されている。従って、位置
決孔16の下端は該凹部17内に開口している。

（d.ディスクスタンパ） 18はニッケル製のディスクスタンパであり、その上面
18aには信号ピットの形をした図示しない微細な凹凸が
形成されている。そして、下面18bは平面に形成されて
いる。

また、ディスクスタンパ18の中心にはセンター孔19が
形成され、該センター孔19は上記上部プレート13の位置
決孔16と同じ径に形成されている。

20は固定リングであり、外径が上部プレート13の位置
決孔16やディスクスタンパ18のセンター孔19と略同径の
管状をした管状部21と該管状部21の上端から僅かに外方
に張り出したフランジ部22とが一体に形成されて成り、
管状部21の下端部外面にはねじ溝が形成されてねじ部23
とされている。

24は固定リング20のねじ部23に螺合されるナットであ
る。

しかして、ディスクスタンパ18の上部プレート13への
装着は次に示すようにして為される。

まず、ディスクスタンパ18をその下面18bが上部プレ
ート13の上面に接するように重ね合わせ、ディスクスタ
ンパ18のセンター孔19と上部プレート13の位置決孔16と
を一致させる。

それから、固定リング20の管状部21を上方からディス
クスタンパ18のセンター孔19、上部プレート13の位置決
孔16の順に挿通し、上部プレート13の凹部17内に突出し
た固定リング20のねじ部23にナット24を螺着する。これ
によって、ディスクスタンパ18のセンター孔19の開口縁
部が固定リング20のフランジ部22と上部プレート13の上
面とで挾持されることになる。

（e.上部プレートのスライドテーブルへの固定） 25はセンターピンであり、管状をした主部26と該主部
26の上端に固定された円板状の頭部27とから成り、頭部
27の周縁部28は外方へフランジ状に張り出している。ま
た、該周縁部28の下面には内端が主部26の外周面で限定
された環状の凹部28aが形成されている。そして、該凹
部28aはその中に上記固定リング20のフランジ部22が僅
かに余裕を有して嵌り込む大きさになっている。

頭部27の外周面は中間に位置し主部26の軸と平行な環
状面を為す位置決め面27aと該位置決め面27aの下端に連
続し下方へ行くに従って外方へ変位する傾斜面とされた
係合面27bと位置決め面27aの上端に連続し上方に行くに
従って内側へ変位する傾斜面とされた導入面27cとから
成る。

そこで、先ず、以上のようにディスクスタンパ18を保
持した上部プレート13を電磁石板８の上面に載置する。

そして、上記センターピン25の主部26を上方から、固
定リング20、案内スリーブ12の順に挿通して行き、その
下端部をタップアダプター７の孔7a内に挿入する。

そこで、エアシリンダ６を駆動してそのピストンロッ
ド6aを下降させると、これに引張られてセンターピン25
が下降され、その頭部27で固定リング20の上端部及びフ
ランジ部22を覆った状態となる。

そして、電磁石板８に通電すると、上部プレート13が
電磁石板８に磁気吸着されると共に、ディスクスタンパ
18も上部プレート13に磁気吸着され、その平面18bが上
部プレート13の上面の平面に倣い、高い平面製が実現さ
れることとなる。

そして、上部プレート13をスライドテーブル１から外
す場合は、電磁石板８への通電をオフし、タップアダプ
ター７によるセンターピン25の下端部の喰い付きを解除
し、センターピン25を案内スリーブ12及び固定リング20
から引き抜いて、上部プレート13を電磁石板８上から移
動すれば良い。

（f.ディスク基板） 29はディスク基板であり、該ディスク基板29は、透明
なガラス板、透明な合成樹脂等により円板状に形成さ
れ、その中心にセンター孔30が形成されている。

ディスク基板29の上記センター孔30はその開口内周面
の上下が面取りされてテーパー面30a、30bが形成され、
これら２つのテーパー面30aと30bとの間の部分がディス
ク基板29の回転軸と平行な位置決め面30cとされてい
る。

（g.ディスク基板供給機構） 31はディスク基板29を上記ディスクスタンパ18上に供
給するためのディスク基板供給機構である。

32は上記レール２、２等が固定されている機台の上面
板であり、該上面板32には長孔33が形成されている。

34はその長手方向が上記上面板32の下面のうち長孔33
の一の側縁に沿うように配置されたエアシリンダタイプ
の送り機構であり、エアの制御によって長手方向に沿っ
て移動する移動片35が長孔33に対した側に設けられてい
る。

36は上記上面板32の上面のうち長孔33と稍離間し、か
つ、長孔33に対して平行に延びるように設けられたレー
ルである。

37は略板状をした移動ベースであり、その下面の一側
縁寄りに固定された脚片38が上記レール36に摺動自在に
係合されており、他側縁部が上記長孔33に挿通された連
結孔39により送り機構34の移動片35と連結されている。
従って、エア制御により移動片35が長孔33に沿って移動
されると、これと共に移動ベース37も長孔33に沿いレー
ル36に案内されて移動される。

40は上記移動ベース37の上面に固定されたエアシリン
ダであり、その上下動するピストンロッド40aが上端か
ら突出されている。

41は板状をしたステーであり、その下端部41aが上記
エアシリンダ40のピストンロッド40aの上端に固定され
ている。

42は上記ステー41の上端部に固定されたロータリエア
シリンダであり、水平方向に突出した出力軸42aがエア
制御により回転するようになっている。

43は上記ロータリエアシリンダ42の外筐に固定された
支持板であり、該支持板43のうちロータリエアシリンダ
42の出力軸42aを挟んで反対側に位置し、かつ、該出力
軸42aに対して等距離離間した両端部にはエアコネクタ4
4、45が固定されている。

各エアコネクタ44、45はその上端部にカップリング44
a、45aを有し、下端部に位置したアウトレット44b、45b
が図示しない接続パイプを介して図示しないエア吸引機
構に接続されている。

46は受渡アームであり、その基端部46aが上記ロータ
リエアシリンダ42の出力軸42aに固定されている。従っ
て、ロータリエアシリンダ42がエア制御により駆動され
ると該受渡アーム46が回動することになる。

47は上記受渡アーム46の回動端部に設けられた吸着ヘ
ッドであり、その反受渡アーム46側の面47a（吸着面）
には一の円周上に配列された複数の吸着孔47b、47b、・
・・が形成されている。

48は受渡アーム46の基端寄りの位置を上下方向に貫設
された接続孔である。また、49は受渡アーム46に形成さ
れたエア通路であり、該エア通路の一端は上記吸着ヘッ
ド47の吸着孔47b、47b、・・・連結され、他端は上記接
続孔48の上下方向における中央の側面に開口している。
そして、接続孔48内に上記エアコネクタ44、45のカップ
リング44a、45aが嵌合されると、この接続孔48が外部に
対してシールされると共に、上記エア通路49の他端がエ
アコネクタ44、45を介して図示しないエア吸引機構と接
続され、従って、該エア吸引機構の駆動により上記吸着
ヘッド47の吸着孔47b、47b、・・・に負圧が生じるよう
になっている。

そして、受渡アーム46がその接続孔48が一方のエアコ
ネクタ44のカップリング44aと嵌合する位置（以下、
「第１の位置」と云う。）に回動して来たときに吸着ヘ
ッド47の吸着面47aが上向きとなり、受渡アーム46がそ
の接続孔48が他方のエアコネクタ45のカップリング45a
と嵌合する位置（以下、「第２の位置」と云う。）に回
動して来たときに吸着ヘッド47の吸着面47aが下向きと
なる。

（h.ディスク基板の供給）先ず、図示しない樹脂供給部によって、上記したディ
スク基板29の一方の面29aに、例えば、スクリーン印刷
の手法により所望のパターンに液状の紫外線硬化樹脂50
が供給される。

そして、受渡アーム46が第１の位置にある状態で移動
ベース37が図示しない樹脂供給部の方へと移動して、紫
外線硬化樹脂50が供給された面29aが上を向いているデ
ィスク基板29の下側になっている面29bの中心部に吸着
ヘッド47の吸着面47aが接触し、そこで、吸着孔47b、47
b、・・・に負圧が発生されて、ディスク基板29の他方
の面29bのセンター孔30の開口縁部が吸着ヘッド47に吸
着される。

そこで、移動ベース37がスライドテーブル１の方へ移
動され、この間にロータリエアシリンダ42が駆動されて
受渡アーム46が第２の位置へと回動されてディスク基板
29は紫外線硬化樹脂50が供給されている面29aが下向き
とされる。

そして、エアシリンダ６が駆動されそのピストンロッ
ド6aが僅かに上昇され、これに従って、センターピン25
が僅かに上昇し、その頭部27がディスクスタンパ18から
僅かに上方に離間したところに位置される。

そして、上記したようにして、ディスク基板29がディ
スクスタンパ18の真上の位置に達すると、エアシリンダ
40が駆動されそのピストンロッド40aが下降され、これ
によって、受渡アーム46が下降せしめられて、ディスク
基板29のセンター孔30がセンターピン25の頭部に外嵌さ
れる。

そして、このとき、ディスク基板29はその下側になっ
ているテーパー面30bがセンターピン25の導入面27cによ
って案内されることによって、その位置決め面30cがセ
ンターピン25の位置決め面27aに外嵌され、また、ディ
スク基板29の下側のテーパー面30bはセンターピン25の
係合面27bに上方から係合した状態となる。尚、このと
き、吸着ヘッド47によるディスク基板29の吸着が解除さ
れる。

それから、エアシリンダ６が駆動されてセンターピン
25が下降され、その頭部27がディスクスタンパ18に接
し、ディスク基板29はその一方の面29aが紫外線硬化樹
脂50を介してディスクスタンパ18の上面18aと対向する
ようにしてディスクスタンパ18上に重ね合わされる。

そこで、エアシリンダ40が駆動されて、受渡アーム46
が更に下降されて、その吸着ヘッド47がディスク基板29
の他方の面29bのうちセンター孔30の開口縁部を下方へ
押圧し、これによって、ディスク基板29がディスクスタ
ンパ18に圧着され、ディスク基板29のセンター孔30の位
置決め面30cがセンターピン25の頭部27の位置決め面27a
に確実に外嵌され、これによって、ディスク基板29がデ
ィスクスタンパ18に対して精確に位置決めされると共
に、ディスクスタンパ18とディスク基板29との間に介在
された液状の紫外線硬化樹脂50が稍押しつぶされた状態
となり、ディスクスタンパ18とディスク基板29により緊
密に粘着した状態となって、ディスクスタンパ18とディ
スク基板29との間の接着剤的な役割を果し、両者間を仮
固定する効果を奏する。尚、このような効果を奏するた
めには、液状の紫外線硬化樹脂50が使用温度下で数百セ
ンチポアズ以上の粘度を有することが望ましく、また、
受渡アーム46による上記押圧力は数十gf乃至数百gfの範
囲内のもので充分である。

そして、受渡アーム46は上記したようにディスク基板
29を押圧した後上方へ引き上げられ、再び、樹脂供給部
の方へと移動される。

そこで、図示しない加圧ローラによって、ディスク基
板29がディスクスタンパ18の方へ向けて押圧され、ディ
スク基板29とディスクスタンパ18との間に介在された液
状の紫外線硬化樹脂50が両者18、29の間に均等に行き亘
ってディスクスタンパ18の上面に形成された微細な凹凸
（図示していない。）に完全に充填される。

そして、上記したように、ディスク基板29が一旦ディ
スクスタンパ18の上に載置された後ディスクスタンパ18
の方へ向けて押圧され、液状の紫外線硬化樹脂50による
ディスク基板29とディスクスタンパ18との間の仮固定が
しっかりと為されているので、上記加圧ローラによる押
圧の際に、ディスク基板29がディスクスタンパ18に対し
て位置ずれを起すようなことが無い。

上記した加圧ローラによる押圧が為された後、図示し
ない紫外線ランプによりディスク基板29の他方の面29b
側からディスク基板29を通して上記紫外線硬化樹脂50に
紫外孔が照射され、これによって、紫外線硬化樹脂50が
硬化せしめられる。

紫外線硬化樹脂50が硬化せしめられると、上記エアシ
リンダ６が駆動されてそのピストンロッド6aが上昇さ
れ、これによってセンターピン25が上昇せしめられる。

センターピン25が上昇されると、その係合面27bによ
ってディスク基板29の下側になっているテーパー面30b
がセンターピン25の係合面27cによって上方へ向けて持
ち上げられるため、ディスク基板29は硬化した紫外線硬
化樹脂層と共にその中心よりディスクスタンパ18から剥
離されることになる。

そして、ディスクスタンパ18から剥離されたディスク
基板29は図示しない搬出手段によって搬出され、そし
て、次の新たなディスク基板29がディスクスタンパ18上
に重ね合わされる。

（G.発明の効果）以上に記載したところから明らかなように、本発明転
写装置は、スタンパに基板を液状の合成樹脂を介して対
接させた状態で加圧ローラにより基板をスタンパに圧接
させ、上記合成樹脂を硬化させた後基板を合成樹脂と共
にスタンパから剥離する転写装置であって、スタンパ保
持台上に保持されたスタンパ上に基板を載置すると共に
該基板をスタンパの方へ僅かに押圧する基板供給機構を
設けたことを特徴とする。

尚、上記実施例には、本発明を光ディスクの信号面転
写装置に適用したものを示したが、本発明の適用範囲が
このようなものに限定されることを意味するものではな
い。

また、上記実施例では、スタンパの保持を電磁チャッ
ク方式により行ない、かつ、その電磁チャックを２重構
造にしたものを示したが、これも電磁チャック方式や２
重構造のものに限定されるものではない。

その他、上記実施例において示した構造は、何れも、
本発明の具体化に当ってほんの一例を示したものにすぎ
ず、これによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈
されるものではなく、本発明の趣旨行に適合する範囲に
おいて、種々の変更を加えて実施することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第11図は本発明転写装置の実施の一例を示
し、そのうち第１図乃至第６図はスタンパ保持部を示す
もので、第１図は分解斜視図、第２図は平面図、第３図
は第２図のIII−III線に沿う断面図、第４図は要部の分
解断面図、第５図は要部の拡大断面図、第６図は作用を
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に分けて示す要部の拡大断面
図、第７図乃至第９図は基板供給機構を示すもので、第
７図は一部を切欠いて示す正面図、第８図は一部を切欠
いて示す平面図、第９図は側面図、第10図は転写方法の
一例を（Ａ）から（Ｇ）へ順を追って示す概略斜視図、
第11図は従来の転写装置における問題点を示す概略側面
図である。符号の説明 13……スタンパ保持台、 18……スタンパ、29……基板、 31……基板供給機構、 50……液状の合成樹脂

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】スタンパに基板を液状の合成樹脂を介して
対接させた状態で加圧ローラにより基板をスタンパに圧
接させ、上記合成樹脂を硬化させた後基板を合成樹脂と
共にスタンパから剥離する転写装置であって、スタンパ保持台上に保持されたスタンパ上に基板を載置
すると共に該基板をスタンパの方へ僅かに押圧する基板
供給機構を設けたことを特徴とする転写装置