JP3584807B2

JP3584807B2 - ディスクの貼り合わせ方法

Info

Publication number: JP3584807B2
Application number: JP27869399A
Authority: JP
Inventors: 俊男柳井; 利一小園; 忠司橋村; 祥一難波
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP2001101723A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクなどの二枚のディスクを接着剤を介して貼り合わせるディスクの貼り合わせ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスク１枚当たりの記録容量を多大化するため、ディスク基板の薄膜化により光ディスクの情報層に照射する光ビームの収差を小さくする技術が盛んに検討され、例えばディジタルバーサタイルディスク（以下、ＤＶＤと称す）では、音楽等の情報の再生専用の通常ＣＤと称される光ディスクの基板の半分が採用されている。
【０００３】
ディスク基板を薄くすると、上述のように光学特性は満足される一方、機械的強度が弱くなるため、基板と別の基板とを情報層を介在させて貼り合わせる貼合型ディスクが普及している。
【０００４】
この貼合型ディスクを製造するには、接着剤を用いて貼り合わせるが、その接着剤としては光硬化型、特に紫外線硬化型が専ら適用される。このような接着剤でディスクを貼り合わせる場合には、一般的に未硬化の液状接着剤を両基板の間に塗布し、その後接着剤を硬化させる波長の光を照射することで製造する。
【０００５】
この接着工程を詳述すると、まず一方のディスクの貼り合わせ面に液状の接着剤を塗布し、その後もう一方のディスクを載置することで液状の接着剤をディスク間に均一に引き延ばし光を照射する。
【０００６】
このディスク間に均一に引き延ばす工程の技術としては、例えば特開平１０−１１８１９号公報等が従来提案されている。以下図４を用いて同公報に開示の構成および動作を説明する。
【０００７】
ディスク２２の貼り合わせ面２２ａに、接着剤２３をリング状に一周塗布した後、前記接着剤２３の表面とディスク２１の貼り合わせ面２１ａとが相対的に傾斜した状態で接近させ、前記接着剤２３と前記貼り合わせ面２１ａとを部分接触させる。その後、前記接着剤２３と前記貼り合わせ面２１ａとの接触が徐々にひろがるように前記接着剤２３と前記貼り合わせ面２１ａとの相対的な傾斜を戻して、ディスクを貼り合わせる方法である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このディスク間に均一に引き延ばす際に、ディスク２１の貼り合わせ面２１ａの接着剤に対する塗れ性、貼り合わせ面２１ａの表面状態、及び／または接着剤２３の塗布状態等が原因となり、接着剤２３中に気泡が混入することが頻発する。
【０００９】
この接着剤２３中に気泡が混入すると、気泡中のガス及び／または水分等が貼り合わせ面２１ａまたは２２ａに直接接触し、情報層（図示は省略）等の基板上の薄膜を劣化させる、外界の雰囲気が気泡を通して接着剤２３の層または基板上の薄膜を劣化させる、気泡の数が多い場合には接着強度自体が弱まる等の諸問題があり、何れも特に経時変化に不安を来す要因となる。
【００１０】
この、気泡の発生要因は、接着剤２３をディスク２２の貼り合わせ面２２ａに塗布する工程ではなく、ディスク２１の貼り合わせ面２１ａを接着剤２３に当接し引き延ばす工程で発生することを発見した。
【００１１】
また、接着剤２３中に気泡が発生した場合、リング状に塗布された接着剤２３の中央に気泡が発生するため、例えば後工程で高速回転させても、気泡の発生位置はほとんど変化せず、結果として接着剤２３内に気泡が残留するという問題点を有していた。
【００１２】
上記した従来のディスクの貼り合わせ方法では、ディスク２１の貼り合わせ面２１ａと接着剤２３との接触の際、接着剤２３が自然に広がる速度以下となるようにディスク２１とディスク２２との移動速度を低速にすることで気泡の発生を抑えることを要旨とするが、貼り合わせに時間がかかるという問題点を有していた。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、短時間で貼り合わせすることができ、かつ、気泡が発生しても接着剤内に気泡が混入しないディスクの貼り合わせ方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１ディスクの貼り合わせ面と第２ディスクの貼り合わせ面とを液体状の接着剤を使用して貼り合わせる工程を有するディスクの貼り合わせ方法であって、第２ディスクの貼り合わせ面に接着剤をリング状に形成する接着剤形成工程と、第１ディスクの貼り合わせ面を第２ディスクの貼り合わせ面に略平行に、前記第１ディスクの貼合面と前記第２ディスクの貼合面との間で前記接着剤が自然に拡がる速度より速い速度で接近させ、第１ディスクの貼り合わせ面が接着剤のリング形状の上部に接触させる接触工程と、第１ディスクの接着面中央部と第２ディスクの接着面中央部との間隙を、接触工程における第１ディスクと第２ディスクとの接近速度よりも速い速度で近接する近接工程とを有する構成を備える。
【００１５】
この近接工程における近接量が、接着剤のリング形状の上部の第２ディスクに対する高さの５％以上縮める構成を有する。
【００１６】
また、この近接工程における第１ディスクの貼り合わせ面と第２ディスクの貼り合わせ面との近接の際に、少なくとも第１ディスクの略中心部を保持し、第１ディスクを弾性変形させる構成を有する。
【００１７】
さらに、接着剤と第１ディスクの貼り合わせ面の接触を検出する手段を備え、第１ディスクの貼り合わせ面と第２ディスクの貼り合わせ面とを近づける間隔を制御する構成を備える。
【００１８】
また、本発明のディスク貼り合わせ装置は、上記何れかのディスク貼り合わせ方法を、前記第１ディスクを保持するディスク保持手段と、前記第２ディスクを回転自在に載置保持するディスク受け台と、前記第２ディスクの貼り合わせ面に円周状に液体状の接着剤を塗布する塗布手段と、前記第１ディスクの貼り合わせ面を前記第２ディスクの貼り合わせ面に近接する昇降手段とによって行い、前記第２ディスクを載置保持した前記ディスク受け台を回転する回転手段を備える構成を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明は、上記構成により近接工程における近接速度を、接触工程における接触速度よりも速くしたため、第１ディスクと第２ディスクとの間に介在する接着剤の引き延ばし時間が短縮できるとともに、近接された第１ディスクの中央部と第２ディスクとの間隙で接着剤を引き延ばすため、均一化が図れる。
【００２０】
すなわち、接触工程におけるディスクを近付ける速度を、接着剤の第１ディスク及び第２ディスク間で自然に広がる流動速度よりも速くする構成を採用すると、リング状の接着剤の形状変化がない間に近接工程が可能となるとともに、リング状の接着剤の上接線で第１ディスクの貼り合わせ面を接触することができ、第１ディスクと接着剤界面で発生する気泡を確実に除去できる。
【００２１】
また、当該近接工程における近接量を、接着剤のリング形状の上部の第２ディスクに対する高さの５％以下に縮める構成を採用すると、接着剤の粘度によらず第１ディスクと第２ディスクとの間の接着剤を短時間で引き延ばすことができ、好ましい。なお、接着剤の粘度によれば、近接量を１０％以上にすることが望ましい。また、近接量の最大値は、貼り合わせディスクにおける接着剤層の厚みまでであるが、一般的には第１ディスク及び／または第２ディスクの力学的強度を考慮すると５０％程度以下が好ましい。
【００２２】
近接工程で、少なくとも第１ディスクの略中心部を保持し第１ディスクを弾性変形させる構成を採用すると、接着剤のリング表面の略接線方向に第１ディスクの復元力が、第１ディスクの貼り合わせ面と接着剤との界面で発生した気泡を、接着剤表面を第１ディスクの外周側に回転する力を作用するため、気泡が発生した場合でも気泡はディスクの外周側に追いやられ、第１ディスク及び第２ディスクが対向する接着剤中に気泡が残存することを抑制できる。
【００２３】
第１ディスクと接着剤との接触を検知する手段を備えると、近接工程の速度制御及び／または第１ディスク・第２ディスク間隙の制御が容易で確実となる。
【００２４】
次に、本発明のディスクの貼り合わせ方向の一実施形態について、図１を参照しながら説明する。
【００２５】
第２ディスク２の貼り合わせ面２ａに、任意の半径の円周状に接着剤３を塗布し、二枚の第１ディスク１及び第２ディスク２を平行な状態で接近させ、接着剤３とディスク１がリング状に接触したところから更に、二枚のディスク１，２の間隔を近づけて貼り合わせる方法である。
【００２６】
本発明のディスクの貼り合わせ方法における特徴点としては、第１ディスク１と第２ディスク２との接着剤３の引き延ばし速度を向上するとともに、接着剤３とディスク１の接触によって発生した気泡を、接着剤３の外周に移動させるという効果を奏するものである。
【００２７】
この実施形態にかかるディスクの貼り合わせ方法をより詳細に説明する。図１は、同実施形態にかかるディスクの貼り合わせ方法において、ディスクの貼り合わせ手順を示す断面図である。
【００２８】
図１（ａ）に示すように、まずディスク２を平板上に設置し、ディスク２の貼り合わせ面２ａの任意の円周状に、接着剤３をリング状に塗布する。この接着剤３の一例としては、紫外線硬化性の接着剤が挙げられる。このとき、図１（ａ）に示すように、接着剤３が任意の円周状でほぼ同一の断面となるように塗布を行うことが好ましい。通常、接着剤３の塗布位置は、第２ディスク２の略中央部、すなわち第１ディスク及び第２ディスクの直径が１２０ｍｍの場合、第２ディスク２の中心から半径方向２５ｍｍ〜３５ｍｍの位置を使用する。
【００２９】
この後、第２ディスク２と中心が合い平行となるように第１ディスク１を保持する。このときの保持位置は、第１ディスク１の略中心部を保持することが好ましい。
【００３０】
その後、図１（ｂ）に示すように、二枚のディスク１，２を接近させて、接着剤３の表面とディスク１がリング状に接触したところから更に、二枚のディスク１，２の間隔を、接着剤２３と第１ディスク１との接触面と第２ディスク２との距離の５％以上近づけるようにすると第１ディスク１と接着剤３の接触により、ディスク１が弾性変形する。より好ましくは、１０％以上近付ける。すなわち、接着剤２３のリング形状の上線の高さが１ｍｍの場合、０．１ｍｍ以上近づけるようにする。
【００３１】
また、このときの接近速度をあまり遅くすると、二枚のディスク間で接着剤３が自然に広がってしまい、接着剤３の表面と第１ディスク１とが接触したときに発生した気泡を外周に押しだす効果がなくなるため、ディスク１、２の近接速度としては、二枚のディスク間で接着剤が自然に広がる速度より速くなるようにすることが好ましい。
【００３２】
その後、第１ディスク１の弾性変形の復元力により、第１ディスク１の貼り合わせ面１ａが接着剤３を外周に押し広げるように作用することで、接着剤３と第１ディスク１の貼り合わせ面１ａとの界面に発生した気泡３ａを、図１（ｃ）に示すように、外周に押しだすことが可能となる。
【００３３】
その結果、図１（ｄ）に示すように、接着剤に気泡が混入しないディスクの貼り合わせを実現することができる。
【００３４】
なお、以上の実施の形態では、第２ディスク２に接着剤３を塗布した例で説明したが、ディスク１に塗布しても同様に実施可能であり、ディスクの保持についても、いずれか一方のディスクあるいは両方のディスクの略中心部を保持するようにしても同様に実施可能である。
【００３５】
また、接着剤３を両貼り合わせ面１ａ，２ａ間で押し広げることで、後工程、例えば回転により、接着剤３をディスク全面に広げるときの時間も短縮することが可能である。
【００３６】
【実施例】
以下本発明にかかる実施例を図面を参照しながら説明する。
【００３７】
（実施例１）
図２は、ディスクの貼り合わせ方法において、第１ディスクを第２ディスク上に塗布された接着剤に接触させる一構成例を示す断面図である。
【００３８】
図２を参照しながら実施例１の動作を説明する。まず、ディスク受け台８に第２ディスク６を載置し、保持する。このディスク受け台８は、回転自在に支持されかつ、真空吸着で保持できる構成となっている。その後、図示していないディスペンサーにより接着剤７を第２ディスク６の貼り合わせ面６ａの任意の半径の円周状に塗布する。このときの接着剤７は、紫外線硬化性の接着剤で、粘度２２００ｃｐ程度のものを使用し、塗布位置は、ディスク６の中心から半径３０ｍｍとした。
【００３９】
また、第１ディスク５は、第１ディスク５の貼り合わせ面５ａが下向きとなるようにディスク保持部９に保持し、ディスク６と中心が合い平行となるように移動させる。このディスク保持部９には、接着剤７と第１ディスク５の接触を検出する手段として圧力センサーを取り付け、接着剤７と第１ディスク５とが接触したときの圧力変化から接触を検出するように構成している。また、このときの保持位置は、第１ディスク５の略中心部を真空吸着により保持する。
【００４０】
その後、図示していない昇降機構によりディスク保持部９を下降させて、接着剤７の表面と第１ディスク５の貼り合わせ面５ａとが接触したことを圧力センサーで検出した位置から、更に第１ディスク５と第２ディスク６との間隔を０．１ｍｍ程度近づけた後、ディスク保持部９の真空吸着をやめ、ディスク保持部９を上昇させ貼り合わせを完了する。なお、このときのディスク保持部９の下降速度は、毎秒１０ｍｍで行った。
【００４１】
この後、ディスク受け台８を高速回転させ、接着剤７をディスク貼り合わせ面５ａ，６ａの全面に広げる。この後、図示していない紫外線照射装置で紫外線を照射し接着剤７を硬化させ、ディスクとして完成させる。
【００４２】
以上のように構成したディスクの貼り合わせ方法を行うことで、短時間でディスクの貼り合わせを完了することができ、かつ、ディスク貼り合わせ面５ａと接着剤７が接触したときに発生した気泡を外周に押しだし、接着剤内に気泡が混入しない貼り合わせを実現することが可能であった。
【００４３】
また、同様の構成で、下降速度を遅くすると、ディスクと接着剤が接触したときに発生した気泡がほとんど移動せず、結果として高速回転後も接着剤内に気泡が残留することとなった。
【００４４】
なお、本実施例１では、第２ディスク６の保持を全面吸着としたが、部分吸着でも良く、第１ディスク５と第２ディスク６との保持が反対の構成であっても良い。また、ディスク貼り合わせ面５ａに接着剤を塗布しても同様の効果が得られる。
【００４５】
（実施例２）
以下本発明にかかる実施例２を説明する。図３は、ディスクの貼り合わせ方法において、第１ディスクに第２ディスク上に塗布された接着剤を接触させる構成を示す断面図である。
【００４６】
図３を参照しながら実施例２の動作を説明する。まず、ディスク受け台１５に第２ディスク１２を載置し、保持する。このときの保持位置は、第２ディスク１２の中心から半径１５ｍｍ以内の部分を真空吸着により保持する。その後、図示していないディスペンサーにより接着剤１３を、ディスク貼り合わせ面１２ａの任意の円周上に塗布する。このときの接着剤１３は、紫外線硬化性の接着剤で、粘度４５０ｃｐ程度のものを使用し、塗布位置は、ディスク１２の中心から半径３０ｍｍとした。また、第１ディスク１１はディスク貼り合わせ面１１ａが下向きとなるようにディスク保持部１４に保持し、第２ディスク１２と中心が合い平行となるように移動させる。
【００４７】
このディスク保持部１４には、接着剤１３と第１ディスク１１との接触を検出する手段として、振動センサーを取り付け接着剤１３とディスク１１とが接触したときの振動から接触を検出するような構成も採用できることは実施例１と同様である。
【００４８】
このときの保持位置は、第１ディスク１１の中心から半径１５ｍｍ以内の部分を真空吸着により保持する。その後、図示していない昇降機構によりディスク受け台１５を上昇させて、接着剤１３の表面と第１ディスク１１の貼り合わせ面１１ａが接触した位置から更に、第１ディスク１１と第２ディスク１２の間隔を１ｍｍ程度近づけた後、ディスク保持部１４の真空吸着をやめ、ディスク受け台１５を下降させ貼り合わせを完了する。このとき、ディスク受け台１５の上昇速度は、毎秒３００ｍｍで行った。
【００４９】
なお、実施例１と実施例２とでは接着剤の粘度が相違している（実施例２の方が実施例１よりも粘度が低い）ため、近接工程における近接量及び受け台の上昇速度ともに実施例１よりも実施例２の方を大きくすることにより、接着剤の流動速度で拡がる速度と接触工程における接着剤と第１ディスクの接触位置との調整、及び第１ディスクの変形量を最適な調整を計ることができる。
【００５０】
この後、図示していない回転テーブルに移載し、高速回転により接着剤１３をディスク貼り合わせ面１１ａ，１２ａの全面に広げる。その後、図示していない紫外線照射装置で紫外線を照射し接着剤１３を硬化させ、ディスクとして完成させる。
【００５１】
以上のように構成したディスクの貼り合わせ方法を行うことで、短時間でディスクの貼り合わせを完了させかつ、ディスク貼り合わせ面１１ａと接着剤１３が接触したときに発生した気泡を外周に押しだし、接着剤内に気泡が混入しない貼り合わせを実現することが可能であった。
【００５２】
また、本実施例２では、ディスク保持を二枚のディスクとも接着剤１３の塗布位置より内側とすることで、二枚のディスクが弾性変形し、接着剤中の気泡を押しだす効果を更に高めることが可能であった。
【００５３】
なお、本実施例２では、ディスク貼り合わせ面１２ａに接着剤１３を塗布する例で説明したが、ディスク貼り合わせ面１１ａに接着剤１３を塗布しても良く、ディスク１２を上昇させるように構成したが、ディスク１１が下降するように構成しても同様の効果が得られる。
【００５４】
また、本実施例１及び２では、接着剤とディスクの接触が検出できる検出器を振動センサーとしたが、それ以外の検出器でも良く、検出器をディスク保持部に取り付けたが、ディスク受け台に取り付けても同様に実施可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、上述した構成により、短時間でディスクの貼り合わせを完了させるとともに、ディスク貼り合わせ面と接着剤が接触したときに発生した気泡を外周に押しだし、接着剤内に気泡が混入しないディスクの貼り合わせを実現することができ、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるディスクの貼り合わせ方法において、接着剤塗布後の手順を示す断面図
【図２】本発明の実施例１における構成を示す断面図
【図３】本発明の実施例２における構成を示す断面図
【図４】従来のディスクの貼り合わせ方法において、二枚のディスクを接近させる状態を示す断面図
【符号の説明】
１，２，５，６，１１，１２ディスク
３，７，１３接着剤
４，９，１４ディスク保持部

Claims

第１ディスクの貼り合わせ面と第２ディスクの貼り合わせ面とを液体状の接着剤を使用して貼り合わせる工程を有するディスクの貼り合わせ方法であって、
前記第２ディスクの貼り合わせ面に前記接着剤をリング状に形成する接着剤形成工程と、
前記第１ディスクの貼り合わせ面を前記第２ディスクの貼り合わせ面に略平行に、前記第１ディスクの貼合面と前記第２ディスクの貼合面との間で前記接着剤が自然に拡がる速度より速い速度で接近させ、前記第１ディスクの貼り合わせ面が前記接着剤のリング形状の上部に接触させる接触工程と、
前記第１ディスクの接着面中央部と前記第２ディスクの接着面中央部との間隙を、前記接触工程における前記第１ディスクと前記第２ディスクとの接近速度よりも速い速度で近接する近接工程とを有することを特徴とするディスクの貼り合わせ方法。
前記近接工程における近接量が、前記接着剤のリング形状の上部の前記第２ディスクに対する高さの５％以上縮めることを特徴とする請求項１記載のディスクの貼り合わせ方法。
前記近接工程における前記第１ディスクの貼り合わせ面と前記第２ディスクの貼り合わせ面との近接の際に、少なくとも前記第１ディスクの略中心部を保持し、前記第１ディスクを弾性変形させることを特徴とする請求項１又は２何れかに記載のディスクの貼り合わせ方法。
前記接着剤と前記第１ディスクの貼り合わせ面の接触を検出する手段を備え、前記第１ディスクの貼り合わせ面と前記第２ディスクの貼り合わせ面とを近づける間隔を制御することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のディスクの貼り合わせ方法。
請求項１〜４何れかに記載のディスク貼り合わせ方法を、前記第１ディスクを保持するディスク保持手段と、前記第２ディスクを回転自在に載置保持するディスク受け台と、前記第２ディスクの貼り合わせ面に円周状に液体状の接着剤を塗布する塗布手段と、前記第１ディスクの貼り合わせ面を前記第２ディスクの貼り合わせ面に近接する昇降手段とによって行い、前記第２ディスクを載置保持した前記ディスク受け台を回転する回転手段を備えることを特徴とするディスク貼り合わせ装置。