JP3643493B2

JP3643493B2 - 光ディスク貼り合わせ装置

Info

Publication number: JP3643493B2
Application number: JP01155899A
Authority: JP
Inventors: 藤井俊茂; 渉大谷; 古川龍一
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2019-01-20
Also published as: JP2000215524A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は光を用いて情報の再生または記録・消去を行う光ディスク貼り合わせ装置の構造およびその製造方法に関するものであり、光照射中に減圧吸着を行うに当たり、貼り合わせ型光ディスクのＲ−Ｔｉｌｔ値の増大、加速度の悪化を回避することができるものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザー波長光を用いて記録情報を読み取ったり、情報を書き込んだり、あるいは消去したりする光学式ディスクにおいて、２枚の光透過性基板を貼り合わせて作られた光ディスクがすでに製造、販売されている。ＤＶＤやレーザーディスク等がそれである。このような光ディスクの一般的構造は特開平８−２７３１９９号公報に記載されており、その概要は図３に示すとおりである。このものは、２枚の光透過性基板８，９と反射層１０と、接着層１１と、印字層１２からなり、
光透過性基板の素材としてＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（通称：アクリル）樹脂が用いられ、反射層としてＡｕ，Ａｇ，Ａｌ合金などが、また、接着剤として紫外線硬化型接着剤が用いられている。
従来の光ディスク貼り合わせ方法として最も多く採用されているラジカルＵＶ方式は、図４（ａ）乃至（ｃ）に示すように光ディスク情報基板１の所定同心円上にラジカルＵＶ接着剤４をディスペンサー５により滴下し、カバー基板６を該情報基板１に載せた後所定の回転数と回転時間をもって余分な接着剤を振り切り、
紫外線１５を光照射し（図５）、ＵＶ接着剤を硬化させて貼り合わせ型の基板を得ていた。しかし、この手法では基板の反り量を矯正することができないために殊にＲ−Ｔｉｌｔ値等が大きくなってしまい、これが多くの不良品発生の原因となっている。
【０００３】
また、Ｒ−Ｔｉｌｔ値を矯正するためにガラス円盤を重りとして設置し、しかる後光照射を行って反り量の小さな貼り合わせ基板を得る方法もあるが、この手法ではガラス基板が連続した光照射により蓄熱してしまうため、熱による基板の反りという別の問題を引き起こすことになる。また、ガラスの重量バランスを微妙に調整する必要があり、バランスがわずかに狂うと接着剤層が偏った潰れ方をしてしまい、かえってＲ−Ｔｉｌｔ値の増大をまねくので、この手法は量産には向かない。
また、Ｒ−Ｔｉｌｔ値を矯正する別の手法として、光照射時に基板を載せるステージ７を減圧吸着する方法もあるが、この手法はＲ−Ｔｉｌｔ値が矯正される代わりに加速度値が大きくなる傾向がある。その理由として、１）吸着孔の形がそのまま硬化されて残ってしまうこと、２）基板がステージに貼り付くことにより基板とステージ間の微少なダストが顕著に窪みとして硬化されてしまうこと、３）吸着されている部分と吸着されていない部分とが発生して、そのまま硬化した接着剤が波状に目視されるようになること等があり、これらの不具合が加速度の悪化に繋がる。
【０００４】
また、特開平９−２６２９０７では面精度の高い吸着ステージに吸着しながら２枚の基板を押圧し光照射を行う寸前に吸着を切ることにより上記の問題を解決しようとしたが、大きなＲ−Ｔｉｌｔ値を有する基板の貼り合わせにおいては一旦吸着を切るため矯正されたものが戻ってしまい、大きな矯正効果を得るには至らなかった。
なお、上記のＲ−Ｔｉｌｔ値はディスクの半径方向の反りを角度で表したもので、Ｒ−Ｔｉｌｔ値が悪化して大きな値を示す基板ではプッシュプル信号のオフセットや振幅に影響を及ぼす。
【０００５】
また、上記の加速度は回転数が３０Ｈｚ（１８００ｒｐｍ）のとき、基準面と直行する方向における記録層の加速度で、３０Ｈｚから１．５ｋＨｚの帯域で測定している。ディスク表面の凹凸などが原因で加速度が悪化して大きな値を示す基板ではトラッキングサーボの引き込み応答性、追従性、安定性に影響を及ぼす。
従って、未だ満足できる基板矯正効果を有する貼り合わせ装置は得られていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明はこうした実情の下に、光照射中に減圧吸着を行うに当たり、貼り合わせ型光ディスクのＲ−Ｔｉｌｔ値が増大せず、加速度が悪化しない貼り合わせ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題解決のために講じた手段】
【解決手段１】
上記課題解決のために講じた解決手段１は、センター穴を有する信号記録基板と保護基板とを光硬化樹脂によって接着する光ディスク貼り合わせ装置について、光照射時に減圧吸着を行うステージ上にディスク保持部材を設置し、該ディスク保持部材を発泡質ポリマーで構成したことである。
【解決手段２】
解決手段２はセンター穴を有する信号記録基板と保護基板とを光硬化樹脂によって接着する光ディスク貼り合せ装置について、光照射時に減圧吸着を行うステージ上にディスク保持部材を設置し、該ディスク保持部材をＯ．１〜２０ＭＰａの弾性率を有するものにしたことである。
【０００８】
【実施態様１】
解決手段１もしくは解決手段２におけるディスク保持部材の表面を１０μｍ〜１ｍｍの深さを持つ凹凸にしたこと。
【実施態様２】
解決手段１、解決手段２、実施態様１の保持部材に１つもしくは複数の線状の切れ込みを施したこと。
【実施態様３】
解決手段１、解決手段２、実施態様１のディスク保持部材にＯ．５ｍｍ以下の上下に貫通する多数の孔を分散して設けたこと。
【実施態様４】
解決手段１、解決手段２、実施態様２乃至実施態様３において、
常圧から５ｋＰａ〜２００ｋＰａ減圧して吸着させるようにしたこと。
【実施態様５】
解決手段１、解決手段２、実施態様２乃至実施態様４のディスク保持部材をディスクのクランプ透明部の下とスパッタ部の下とでは別の素材で構成し、内側の素材を外側の素材よりも融点が高いものとしたこと。
【実施態様６】
解決手段１、解決手段２、実施態様１乃至実施態様３、及び実施態様５のセンター穴を有する信号記録基板と保護基板とを光硬化樹脂によって接着する工程において、
そのディスク保持部材を通して常圧から５ｋＰａ〜２００ｋＰａ減圧して貼り合わせ基板の吸着を行い、しかる後に光照射を行うこと。
【０００９】
【実施例】
次いで、図面を参照しつつ実施例を説明する。
実施例１
実施例１を図１を参照しつつ説明する。情報基板１を記録膜がスパッタリングされた面を上にしてステージ３に減圧吸着し、ステージ３を数十ｒｐｍ程度の回転数で回転させながらディスペンサー５によって紫外線硬化型接着剤４（粘度：５００ｃｐ）を基板１の中心から約３０ｍｍの円周上に同心円状に滴下し（図１（ａ））、この状態においてカバー基板６を貼り合わせ（図１（ｂ））、ステージ３を数百〜数千回転で回転させて接着剤をディスク終端まで展開させる（図１（ｃ））。その後、該貼り合わせ基板を光照射ステージ７へ移動させる。この光照射ステージ７には図７のような厚さ２ｍｍの発泡ポリエチレン製のディスク保持部材２（弾性率：１．１ＭＰａ）が設置してある（図２参照）。
ステージ７には図６のように減圧吸着孔１４があり、貼り合わせた基板をディスク保持部材２を通してステージ７に５０ｋＰａで矢印１３で示すように減圧吸着し、紫外線１５を照射して（図５）接着剤を硬化させて貼り合わせ型の光ディスクにする。
表１に減圧吸着を適用しなかった場合と、減圧吸着してディスク保持部材を適用しなかった場合と、減圧吸着して各種発泡部材を適用した場合におけるＲ−Ｔｉｌｔ値と加速度とを示した。
図１６、図１７にディスク表面の凹凸を強調して観測することができるシャドーシェイプ像を示す。この発明のディスク保持部材を用いずに吸着を行い光照射すると図１６のように非常に大きな凹凸が発生してしまい、これらが加速度の劣化に繋がっている。この発明の保持部材を用いると図１７のようにほとんど凹凸のない良好なディスクが得られる。
【００１０】
実施例２
ディスク保持部材に用いた各素材の弾性率とＲ−Ｔｉｌｔ値との関係は図８に示すとおりであり、弾性率をＯ．１ＭＰａ以上とすることによりＲ−Ｔｉｌｔ値が大きく減少することが図８から明らかである。
実施例３
ディスク保持部材に用いた各素材の弾性率と加速度との関係は図９に示すとおりであり、弾性率を２０ＭＰａ以下とすることにより加速度が大きく減少することが図９から明らかである。
実施例４
表面凹凸とＲ−Ｔｉｌｔとの関係は図１０に示すとおりであり、表面凹凸を１ｍｍ以下の深さとすることによりＲ−Ｔｉｌｔ値が大きく減少することが図１０から明らかである。
実施例５
表面凹凸と加速度との関係は図１１に示すとおりである。表面凹凸を１０μｍ以上とすることにより加速度が大きく減少することが図１１から明らかである。
実施例６
図６に示すようにステージ７には吸着孔１４が設けられているが、ディスク保持部材２にステージ吸着孔と対応するように、同心円状に線状の切れ込み２ａを施す（図１２）ことによりＲ−Ｔｉ１ｔ値を一層減少させる効果を生じた。切れ込み２ａを入れた以外は実施例１と同様にしたものの実験結果を表１に示している。
実施例７
図１３にディスク保持部材２に開けた減圧吸着孔１４の大きさと加速度との関係を示す。吸着孔１４の密度は１平方センチメートル当たり１つ開けられている。
加速度を小さくする上では孔の口径をＯ．５ｍｍ以下にするのが効果的であることが図１３から明らかである。
【００１１】
実旋例８
図１４、図１５に常圧からの減圧度とＲ−Ｔｉｌｔ、加速度との関係を示す。その他の条件は実施例１と同様で５〜２００ｋＰａにおいて、良好なＲ−Ｔｉｌｔと加速度を実現できる。
実施例９
スタックリングの内周部にＥＰＴスポンジ、外側に発泡ポリエチレンを設置した場合と、全面にＥＰＴスポンジもしくは発泡ポリエチレンを設置した場合の機械特性とその寿命を表２に示す。寿命はディスク保持部材の上に貼り合わせたディスクを載せ、フラッシュランプを５Ｈｚで連続照射した場合にナイロン６スポンジの融点は２１０〜２２０℃で発泡ポリエチレンの融点は１０５〜１３５℃である。
【００１２】
【効果】
（１）ディスク貼り合わせ工程の光照射時における真空吸着による基板矯正において、Ｒ−Ｔｉｌｔ値が矯正される代わりに加速度値が大きくなる傾向を示した。
その理由として、１）吸着孔の形がそのまま硬化されて残ってしまうこと、
２）基板がステージに貼り付くことにより基板とステージ間の微少なダストが顕著に窪みとして硬化されてしまうこと、３）吸着されている部分とされていない部分とが発生して、そのまま硬化した接着剤が波状に目視されること等が挙げられる。この発明において真空吸着するステージ７と貼り合わせディスクとの間に発泡性のディスク保持基阪を設置し、保持部材を通してディスクを吸着することにより、これらの不具合を解消し、加速度が大きくなるという不具合を生じることなくＲ−Ｔｉｌｔ値を矯正することができた。
【００１３】
（２）同様にディスク保持部材の弾性率が０．１〜２０ＭＰａであり、保持材を通してディスクを吸着することによりこれらの不具合を解消し、加速度が大きくなるという不具合を生じることなくＲ−Ｔｉｌｔ値を矯正することができた。
【００１４】
（３）請求項１又は請求項２に係る発明の光ディスク貼り合わせ装置において、脱気吸着要素を有するディスク保持部材の表面が１０μｍ〜１ｍｍの深さの凹凸であることにより、微少なダストの影響を受けることも無くなり、ダストによる加速度劣化の現象も無くなった。また、ディスクと保持材との間に減圧状態となった無数の空間ができることにより、より均一な吸着状態を作ることができ、Ｒ−Ｔｉｌｔ値を小さくすることができた。
【００１５】
（４）請求項１乃至請求項３に係る発明の光ディスク貼り合わせ装置において、保持部材の１つもしくは複数の同心円状に１つもしくは複数の直線的な切れ込みを入れることにより保持材を通した吸着力を上げ、Ｒ−Ｔｉｌｔ値をさらに改良することができた。
【００１６】
（５）請求項１乃至請求項３に係る発明の光ディスク貼り合わせ装置において、ディスク保持部材に０．５ｍｍ以下の上下貫通する孔を開けることにより保持材を通した吸着力を上げ、加速度の増大を招かぬようにＲ−Ｔｉｌｔ値をさらに改良することができた。
【００１７】
（６）請求項５に係る発明の光ディスク貼り合わせ装置において、上下に貫通する孔を均一に分布させて（少なくとも４センチ平方メートルの面積内に１つ）設けることにより、ディスク全面が均一に吸着され、優れたＲ−Ｔｉｌｔ値にすることができる。
【００１８】
（７）請求項１乃至請求項６に係る発明の光ディスク貼り合わせ装置において、５ｋＰａ乃至２００ｋＰａの減圧により真空吸着を行うことにより、保持部材を通した吸着力を上げ、加速度の増大を招かないようにＲ−Ｔｉｌｔ値をさらに改良することができた。
【表１】

【表２】

【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は実施例の接着作業手順を示す断面図である。
【図２】は実施例の紫外線照射状態を示す断面図である。
【図３】（ａ）は従来の光ディスクの平面図であり、（ｂ）断面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は従来例の接着作業手順を示す断面図である。
【図５】は従来例の紫外線照射状態を示す断面図である。
【図６】実施例の光照射ステージの平面図である。
【図７】はディスク保持部材の平面図である。
【図８】はＲ−Ｔｉｌｔの弾性率依存性を示すグラフである。
【図９】は加速度の弾性率依存性を示すグラフである。
【図１０】はＲ−Ｔｉｌｔの表面依存性を示すグラフである。
【図１１】は加速度の表面依存性を示すグラフである。
【図１２】はディスク保持部材切れ込みを示す平面図である。
【図１３】は加速度の吸着孔依存性を示すグラフである。
【図１４】はＲ−Ｔｉｌｔの吸着力依存性を示すグラフである。
【図１５】は加速度の吸着力依存性を示すグラフである。
【図１６】はディスク保持部材がない場合の従来のディスク表面の凹凸状態を示す平面図である。
【図１７】はディスク保持部材がある本発明のディスク表面の凹凸状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１：情報基板
２：ディスク保持部材
２ａ：切り込み
３：ステージ
４：紫外線硬化型接着剤
５：ディスペンサー
６：カバー基板
７：光照射ステージ
８，９：光透過性基板
１０：反射層
１１：接着層
１２：印字層
１３：減圧吸着方向を示す矢印
１４：減圧吸着孔

Claims

センター穴を有する信号記録基板と保護基板とを光硬化樹脂によって接着する工程において、光照射時に減圧吸着を行うステージ上にディスク保持部材が設置してあり、
上記ディスク保持部材が発泡質ポリマーであり、
上記ディスク保持部材がディスクのクランプ透明部の下とスパッタ部の下とでは別の素材からなっており、内側の素材は外側の素材よりも融点が高いことを特徴とする光ディスク貼り合わせ装置。
センター穴を有する信号記録基板と保護基板とを光硬化樹脂によって接着する工程において、光照射時に減圧吸着を行うステージ上にディスク保持部材が設置してあり、
上記ディスク保持部材がＯ．１〜２０ＭＰａの弾性率を有し、
上記ディスク保持部材がディスクのクランプ透明部の下とスパッタ部の下とでは別の素材からなっており、内側の素材は外側の素材よりも融点が高いことを特徴とする光ディスク貼り合せ装置。
減圧吸着を行うステージ上のディスク保持部材の表面が１０μｍ〜１ｍｍの深さを持つ凹凸であることを特徴とする請求項１または請求項２の光ディスク貼り合わせ装置。
上記保持部材に１つもしくは複数の線状の切れ込みが施してある請求項１乃至請求項３の光ディスク貼り合わせ装置。
上記ディスク保持部材に口径Ｏ．５ｍｍ以下の上下に貫通する多数の孔が分散して設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の光ディスク貼り合わせ装置。
常圧から５ｋＰａ〜２００ｋＰａ減圧して吸着を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５の光ディスク貼り合わせ装置。
センター穴を有する信号記録基板と保護基板とを光硬化樹脂によって接着する工程において、光照射時に減圧吸着を行うステージ上に請求項１乃至請求項５、及び請求項６のディスク保持部材が設置してある光ディスク貼り合わせ装置を用い、上記ディスク保持部材を通して常圧から５〜２００ｋＰａ減圧して貼り合わせ基板の吸着を行い、しかる後に光照射を行うことを特徴とする光ディスク貼り合わせ方法。