(57)【要約】      （修正有）【課題】  基板に対するスタンパーの貼り合せの際に貼り合せ面に存在する気泡を大幅に低減することが可能な光ディスクの製造装置及び方法を提供する。【解決手段】  基板表面とスタンパー表面とが所定の間隔を保って平行に向かい合う状態に保持し、スタンパー裏面の中央部に負荷を加えてスタンパーを撓ませ中央部を基板に貼り付ける。この状態でスタンパーを基板から所定距離開けて支持していた外周リングを動作させ、スタンパーの撓みを徐々に開放し基板表面にスタンパー前面を張り合わせる。【選択図】  図１Ａ
2006268997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性を有する材料からなる層が平坦表面を形成するように一面上に形成された略平板状の基板と、弾性を有する略平板状の部材とを、前記基板と前記略平板状の部材における所定面とが前記粘性を有する材料からなる層を介して向かい合うように貼り合せる光ディスクの製造装置であって、
前記基板の裏面と当接して前記基板を支持するサセプターと、
前記略平板状の部材の外周部或いは外周部近傍において前記略平板状の部材と当接し、前記粘性を有する材料からなる層の表面から所定距離を保って前記略平板状の部材を保持する保持手段と、
前記基板の平板面に垂直な所定の軸方向に移動可能であって、前記所定の軸方向に移動して、前記略平板状の部材の前記所定面の裏面中央或いは裏面中央の周囲と当接し、前記略平板状の部材を撓ませて前記略平板状の部材の前記所定面中央或いは中央周囲を前記粘性を有する材料からなる層表面の中央部或いは中央部周囲に貼り付けるプッシャーとを有し、
前記保持手段は、前記プッシャーが前記略平板状の部材と前記粘性を有する材料からなる層とを貼り付けた後に、前記所定距離を無くするように動作することを特徴とする光ディスクの製造装置。
【請求項２】
前記略平板状の部材の外形は前記基板の外形より大きく、前記サセプターは前記基板の外周に存在する領域を有し、前記保持手段は前記サセプターの前記領域から前記所定の軸方向において前記粘性を有する材料からなる層表面よりはなれた位置まで延在するリング支持部材により支持される略リング状の部材であり、前記所定距離を無くする動作は前記リング支持部材が前記所定の軸方向に縮む動作であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの製造装置。
【請求項３】
前記プッシャーは前記所定の軸方向における前記基板の配置方向に開口を有する円筒形状の略閉鎖空間に収容されており、前記サセプターにおける前記基板の外周に存在する領域に配置されるシール部材と、前記開口の周囲を形成する面とが当接することにより、前記基板及び前記略平板状の部材を収容する略閉鎖空間が形成されることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの製造装置。
【請求項４】
前記基板及び前記略平板状の部材は各々中央部に貫通穴を有し、前記サセプターは前記貫通穴各々を貫通して前記基板及び前記略平板状の部材の位置決めを行う突起部を有し、前記プッシャーは前記略平板状の部材における前記貫通穴の周囲において前記略平板状の部材に当接することを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの製造装置。
【請求項５】
前記プッシャーは、前記略平板状の部材と当接する領域が弾性を有する材料により構成されることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの製造装置。
【請求項６】
粘性を有する材料からなる層が平坦表面を形成するように一面上に形成された略平板状の第一の部材と、弾性を有する略平板状の第二の部材とを、前記第一の部材と前記第二の部材における所定面とが前記粘性を有する材料からなる層を介して向かい合うように貼り合せる貼り合せ装置であって、
前記第一の部材の裏面と当接して前記第一の部材を支持するサセプターと、
前記第二の部材の外周部或いは外周部近傍において前記第二の部材と当接し、前記粘性を有する材料からなる層の表面から所定距離を保って前記第二の部材を保持する外周リングと、
前記第一の部材の平坦面に垂直な所定の軸方向に移動可能であって、前記所定の軸方向に移動して、前記第二の部材の前記所定面の裏面中央或いは裏面中央の周囲と当接し、前記第二の部材を撓ませて前記第二の部材の前記所定面中央或いは中央周囲を前記粘性を有する材料からなる層表面の中央部或いは中央部周囲に貼り付けるプッシャーとを有し、
前記外周リングは、前記プッシャーが前記第二の部材と前記粘性を有する材料からなる層とを貼り付けた後に、前記所定距離を無くするように動作することを特徴とする貼り合せ装置。
【請求項７】
粘性を有する材料からなる層が平坦表面を形成するように一面上に形成された略平板状の基板と、弾性を有する略平板状の部材とを、前記粘性を有する材料からなる層表面と前記略平板状の部材における所定面とが前記粘性を有する材料からなる層を介して向かい合うように貼り合せる光ディスクの製造方法であって、
平坦な基板支持部を有するサセプターの前記基板支持部に対して前記基板の裏面を当接させて前記基板を支持し、
前記粘性を有する材料からなる層の表面から前記略平板状の部材が所定距離を保つように前記略平板状の部材を保持する外周リングに対して、前記略平板状の部材の所定面が前記基板に向かうようにして前記略平板状の部材を供給し、
前記基板及び前記略平板状の部材各々の表面に垂直な所定の軸方向に移動可能であるプッシャーを、前記所定の軸方向に移動して、前記略平板状の部材の前記所定面の裏面中央或いは裏面中央の周囲と当接させ、前記略平板状の部材を撓ませて前記略平板状の部材の前記所定面中央或いは中央周囲を前記粘性を有する材料からなる層表面の中央部或いは中央部周囲に貼り付け、
前記プッシャーが前記略平板状の部材と前記粘性を有する材料からなる層とを貼り付けた後に、前記外周リングが前記所定距離を無くするように動作させることを特徴とする光ディスクの製造方法。
【請求項８】
粘性を有する材料からなる層が平坦表面を形成するように一面上に形成された略平板状の基板と、弾性を有する略平板状の部材とを、前記粘性を有する材料からなる層表面と前記略平板状の部材における所定面とが前記粘性を有する材料からなる層を介して向かい合うように貼り合せる光ディスクの製造装置であって、
軸中心に所定角度ずつ回転する円盤状のインデックステーブルと、
前記軸を中心として各々の中心が前記所定角度の間隔を有するように前記インデックステーブル上に配置された複数のサセプターユニットであって、前記基板を支持する基板支持部を有するサセプター、及び前記基板支持部の周囲に設けられて前記基板支持部に支持される前記基板上の前記粘性を有する層の表面から所定の距離を保って前記略平板状の部材を支持し且つ前記サセプターとは独立して前記所定距離を無くするように動作可能な外周リングを有するサセプターユニットと、
前記サセプターが前記インデックステーブル上の第一の所定位置で停止した際に、前記外周リングに対して前記略平板状の部材を供給する平板状部材搬送装置と、
前記サセプターが前記インデックステーブル上の第二の所定位置で停止した際に、前記インデックステーブルの回転面に垂直な所定の軸方向に移動し、前記略平板状の部材における前記所定面の裏面と当接して前記略平板状の部材を前記基板に貼り付けるプッシャーとを有することを特徴とする光ディスクの製造装置。
【請求項９】
前記プッシャーは、前記略平板状の部材における前記所定面の裏面中央或いは中央周囲と当接し、前記略平板状の部材を撓ませて前記略平板状の部材の前記所定面中央或いは中央周囲を前記粘性を有する材料からなる層表面の中央部或いは中央部周囲に貼り付けることを特徴とする請求項８記載の光ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所謂DVD系のディスク或いはBlu-ray Discに代表される光ディスクの製造装置及び製造方法に関する。より詳細には、片面に２層の記録層を有するタイプの光ディスクを製造する際により好適な光ディスクの製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクと呼称される光学的記録媒体である例えばBlu-rayディスクは、グルーブ及びピットが表面上に形成されたポリカーボネート等からなる基板、グルーブ等の上面に形成された例えばスパッタリング法による反射層、記録層、等からなるスパッタ層、該スパッタ層の上面を覆う光透過層、及び基板表面を覆う保護層から構成されている。また、更に記録容量を高めるために、記録層を複数層有するディスクも提唱されており、該ディスクにおいては、スパッタ層の上面にスペーサー層が形成され、該スペーサー層の上面にグルーブ及びピットが形成されている。これらグルーブ等の上面に更に上述のスパッタ層等を順次形成することにより複数の記録層を得ることとし、更なる記録容量の増加が図られている。
【０００３】
上述したBlu-rayディスクを製造する場合、光透過層及びスペーサー層は、粘着シートの貼り付け、或いはスピンコート法により形成された樹脂等の層を硬化させること、により得られている。両方法とも種々の特質を有するが、コスト及び生産性を考慮した場合、実用的にはスピンコート法がより好適であると考えられる。この場合、スペーサー上のグルーブ等は、予めネガパターンが形成されたスタンパーを粘性を保持した樹脂層表面に加圧貼り付けし、該パターンを転写させた後にスタンパーを樹脂層表面より剥離することで得られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１５３３８号公報
【特許文献２】特開２０００−３４８３８９号公報
【特許文献３】特開２００３−０４５０９８号公報
【特許文献４】特開平０７−０９３８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、スタンパーを樹脂層表面に貼り付ける際の留意点として、貼り合せ面内に対する気泡等の介在を極力低減することが挙げられる。光ディスクの一種であるDVD系のディスクの製造工程においては、このスタンパーの貼り付け工程に類似する工程として、２枚のディスクを貼り合せる工程が存在する。該貼り合せ工程においても、スタンパーの貼り合せ工程と同様に気泡の低減が求められており、その対策として以下に述べる種々の方法が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１或いは２には、減圧環境下で該貼り合せ工程を行うことにより気泡の介在量を低減する技術が開示されている。しかし、これら技術においては、貼り合せ面から気泡が除去される時間を確保する観点から、基板の重ね併せに十分の時間を確保する必要があり、生産工程としては実用的ではなかった。また、特許文献３には、両基板間に電圧を印加することによって気泡の発生を抑えて良好な貼り合せ面を得る方法が開示されている。しかし、製造装置の複雑化、材料上の制限が課せられ、実用上は更なる改善が求められている。
【０００７】
また、記録層等を有する透明部材を剛性のある基板に貼り付けて光ディスクを得る工程の場合、透明部材の外周近傍には円環上の盛り上がり部分が存在していることが知られている。該盛り上がり部分の存在は、基板と透明部材とを貼り合せる場合、或いは透明部材と貼り併せに用いる粘着シートとを貼り合せ時に気泡を残存させる大きな要因となる。この現象は、樹脂層表面にスタンパーを貼り合せる場合においても同様に生じると考えられる。
【０００８】
特許文献４には、粘着シートと透明部材との貼り合せ時において、この盛り上がり部分のみを別個に押圧する治具を用い、気泡を効率的に排除する方法が開示されている。しかしながら、当該方法を実施した場合、製造装置としての構成が複雑となること、及び実際に当該工程を行う時間の大幅な短縮は得られないこと、等により実用上更なる改善が求められている。また、本出願人が実際に当該工程を実施したところ、気泡の大幅な低減効果は得られなかった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、基板に対するスタンパーの貼り合せの際、或いは基板に対して他の基板、透明部材、粘着シート等を貼り合せる際において、貼り合せ面に存在する気泡を大幅に低減することが可能な光ディスクの製造装置及び製造方法を提供することを目的とするものである。また、本発明は、貼り合せ工程に要する時間を短縮しつつ、同時に気泡の低減を図り得る、生産効率の高い光ディスクの製造装置及び製造方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る光ディスクの製造装置は、粘性を有する材料からなる層が平坦表面を形成するように一面上に形成された略平板状の基板と、弾性を有する略平板状の部材とを、基板と略平板状の部材における所定面とが前記粘性を有する材料からなる層を介して向かい合うように貼り合せる光ディスクの製造装置であって、基板の裏面と当接して基板を支持するサセプターと、略平板状の部材の外周部或いは外周部近傍において略平板状の部材と当接し、粘性を有する材料からなる層の表面から所定距離を保って略平板状の部材を保持する保持手段と、基板の平板面に垂直な所定の軸方向に移動可能であって、所定の軸方向に移動して、略平板状の部材の所定面の裏面中央或いは裏面中央の周囲と当接し、略平板状の部材を撓ませて略平板状の部材の所定面中央或いは中央周囲を粘性を有する材料からなる層表面の中央部或いは中央部周囲に貼り付けるプッシャーとを有し、保持手段は、プッシャーが略平板状の部材と粘性を有する材料からなる層とを貼り付けた後に、所定距離を無くするように動作することを特徴としている。
【００１１】
なお、上述した製造装置において、略平板状の部材の外形は基板の外形より大きく、サセプターは基板の外周に存在する領域を有し、保持手段はサセプターの領域から所定の軸方向において粘性を有する材料からなる層表面よりはなれた位置まで延在するリング支持部材により支持されたリング状部材であり、所定距離を無くする動作はリング支持部材が所定の軸方向に縮む動作であることが好ましい。或いは、上記装置においては、プッシャーは所定の軸方向における基板の配置方向に開口を有する円筒形状の略閉鎖空間に収容されており、サセプターにおける基板の外周に存在する領域に配置されるシール部材と、開口の周囲を形成する面とが当接することにより、基板及び略平板状の部材を収容する略閉鎖空間が形成されることが好ましい。
【００１２】
或いは、上述の装置において、基板及び略平板状の部材は各々中央部に貫通穴を有し、サセプターは貫通穴各々を貫通して基板及び略平板状の部材の位置決めを行う突起部を有し、プッシャーは略平板状の部材における貫通穴の周囲において略平板状の部材に当接することが好ましい。更には、上述したプッシャーは、略平板状の部材と当接する領域が弾性を有する材料により構成されることが好ましい。
【００１３】
また、上述した製造方法は複数の部材の貼り合せ装置としても適用可能であり、当該装置は、粘性を有する材料からなる層が平坦表面を形成するように一面上に形成された略平板状の第一の部材と、弾性を有する略平板状の第二の部材とを、第一の部材と第二の部材における所定面とが粘性を有する材料からなる層を介して向かい合うように貼り合せる貼り合せ装置であって、第一の部材の裏面と当接して第一の部材を支持するサセプターと、第二の部材の外周部或いは外周部近傍において第二の部材と当接し、粘性を有する材料からなる層の表面から所定距離を保って第二の部材を保持する外周リングと、第一の部材の平坦面に垂直な所定の軸方向に移動可能であって、所定の軸方向に移動して、第二の部材の所定面の裏面中央或いは裏面中央の周囲と当接し、第二の部材を撓ませて第二の部材の所定面中央或いは中央周囲を粘性を有する材料からなる層表面の中央部或いは中央部周囲に貼り付けるプッシャーとを有し、外周リングは、プッシャーが第二の部材と粘性を有する材料からなる層とを貼り付けた後に、所定距離を無くするように動作することを特徴としている。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る光ディスクの製造方法は、粘性を有する材料からなる層が平坦表面を形成するように一面上に形成された略平板状の基板と、弾性を有する略平板状の部材とを、粘性を有する材料からなる層表面と略平板状の部材における所定面とが粘性を有する材料からなる層を介して向かい合うように貼り合せる光ディスクの製造方法であって、平坦な基板支持部を有するサセプターの基板支持部に対して基板の裏面を当接させて基板を支持し粘性を有する材料からなる層の表面から略平板状の部材が所定距離を保つように略平板状の部材を保持する外周リングに対して、略平板状の部材の所定面が基板に向かうようにして略平板状の部材を供給し、基板及び略平板状の部材各々の表面に垂直な所定の軸方向に移動可能であるプッシャーを、所定の軸方向に移動して、略平板状の部材の所定面の裏面中央或いは裏面中央の周囲と当接させ、略平板状の部材を撓ませて略平板状の部材の所定面中央或いは中央周囲を粘性を有する材料からなる層表面の中央部或いは中央部周囲に貼り付け、プッシャーが略平板状の部材と粘性を有する材料からなる層とを貼り付けた後に、外周リングが所定距離を無くするように動作させることを特徴としている。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る光ディスクの製造装置は、粘性を有する材料からなる層が平坦表面を形成するように一面上に形成された略平板状の基板と、弾性を有する略平板状の部材とを、粘性を有する材料からなる層表面と略平板状の部材における所定面とが粘性を有する材料からなる層を介して向かい合うように貼り合せる光ディスクの製造装置であって、軸中心に所定角度ずつ回転する円盤状のインデックステーブルと、軸を中心として各々の中心が所定角度の間隔を有するように前記インデックステーブル上に配置された複数のサセプターユニットであって、基板を支持する基板支持部を有するサセプター、及び基板支持部の周囲に設けられて基板支持部に支持される基板上の前記粘性を有する層の表面から所定の距離を保って略平板状の部材を支持し且つサセプターとは独立して所定距離を無くするように動作可能な外周リングを有するサセプターユニットと、サセプターがインデックステーブル上の第一の所定位置で停止した際に、外周リングに対して略平板状の部材を供給する平板状部材搬送装置と、サセプターがインデックステーブル上の第二の所定位置で停止した際に、インデックステーブルの回転面に垂直な所定の軸方向に移動し、略平板状の部材における所定面の裏面と当接して略平板状の部材を基板に貼り付けるプッシャーとを有することを特徴としている。
【００１６】
なお、上述した製造装置において、プッシャーは、略平板状の部材における所定面の裏面中央或いは中央周囲と当接し、略平板状の部材を撓ませて略平板状の部材の所定面中央或いは中央周囲を粘性を有する材料からなる層表面の中央部或いは中央部周囲に貼り付けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
例えば、Blu-rayディスクのスペーサー層に対して、該層と平行に保たれたスタンパーをそのままの状態にて貼り合せる場合、仮硬化状態にあるスペーサー層表面に微視的或いは巨視的な凹凸が存在すると、該凹凸によってスペーサー層表面とスタンパー表面との間に閉鎖空間が容易に形成される。該空間に閉じ込められた気体を周囲に存在する減圧空間によって抜き取ろうとした場合、スペーサー層表面に十分な流動性があった場合であっても多大な時間が必要となる。
【００１８】
本発明の如く、ディスクの中央部分から外周方向に向けて徐々に貼り合せを進行させることにより、上述した閉鎖空間が形成される可能性が大幅に低減される。さらに、仮硬化の状態を最適化することにより、樹脂の表面張力によるスペーサー表面での巨視的凹凸の発生を抑制することが可能となり、閉鎖空間の発生可能性は更に低減される。また、周囲空間を減圧環境とすることにより微視的な凹凸によって気体が捕捉されかけても、これを速やかに抜き取ることが可能となる。
【００１９】
また、本発明においては、貼り合せ工程前に、予めディスクとスタンパーとを調芯した状態にて所定間隔を保って各々保持し、この状態を維持して貼り合せ工程を行うこととしている。従って貼り合せ工程におけるディスク-スタンパー間の位置精度が高く、より高品質の光ディスクを得ることが可能となる。
【００２０】
以上の効果より、本発明の実施により、例えばBlu-rayディスクにおいては気泡が存在しないスペーサー層が得られる。また、閉鎖空間を形成する可能性が低いことと共に、仮に閉鎖空間を作ったとしても、スタンパーが撓むことにより、該空間と周囲の減圧空間との間に、捕捉気体排出のための経路を従来の場合と比較して大きく確保することが可能となる。また、ディスク-スタンパー間の位置決めが予め行われていることから、該位置決めに要する時間が必要とならない。従って、気泡排除に要する時間を大幅に短縮することとなり、貼り合せ時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００２１】
また本発明おいては、引用文献３或いは４の場合と異なり、気泡低減のための複雑な機構を要さないことから、装置構成の簡素化、及び小型化が可能となる。また、貼り合せと位置決めとを同時に行う場合のような複雑な機構も必要としない。従って、光ディスクの生産ラインを安価且つ小さな設置面積において構築することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について、以下に図面を参照して説明する。なお、本実施の形態及び後述する実施例においては、本発明の一実施形態としてBlu-rayディスクの製造装置を例として用いる。従って、以下に述べる装置は、樹脂製の基板上面にUV樹脂層を形成し、その上面にスタンパーを圧着させるスタンパー貼り合せ装置について述べることとなる。
【００２３】
図１Ａ〜１Ｄは、各々、本発明の一実施形態に係る光ディスクの製造装置であって、より具体的には基板表面に対するスタンパーの貼り合せ装置の主要部における、該装置、基板及びスタンパーの軸方向断面図を示している。なお、ここで述べる軸方向とは、円盤状の樹脂基板の中心を通り、該基板面に対して垂直な方向をいう。また、円盤状の樹脂製基板２の表面には、予め他の工程を経ることにより、UV樹脂層（UV光と呼ばれる紫外線の照射により硬化する性質を有する樹脂からなる層）３が形成されている。更に、以下の実施形態で用いる基板２は、その中央部に裏面より表面に抜ける貫通穴２ａが形成されているものを用いることとする。また、スタンパー４は基板２よりも大きな外径を有するものを用いることとする。
【００２４】
該装置１は、サセプター１１、外周リング２１、プッシャー３１を主要部構成として有している。サセプター１１は略円盤形状からなる凸部として基板支持部１１ａを有している。該支持部１１ａは、円盤状平面の上面において基板２の裏面と略密着し、該基板２を支持している。なお、基板支持部１１ａの中心部分には、基盤２の中心部に設けられた貫通穴２ａと対応する突起部１１ｂが設けられている。該突起部１１ｂが貫通穴２ａに挿貫されることにより、基板２のサセプター１１に対する位置決めが為される。
【００２５】
外周リング２１は環形状を有するリング状部材であって、基板支持部１１ａと同心且つ基板支持部１１ａの径よりも大きな内径を有している。また、外周リング２１の内径側の一方の角部（上述した軸心に向かう上方向の角部）は、該リングの上面から所定深さ削られ、段差部２１ａが設けられている。該段差部２１ａは、スタンパー４の外径より僅かに大きい内径からなるスタンパー収容部を形成している。この環状の段差部により形成される収容部にスタンパー外周部が収容されることにより、該外周リング２１がスタンパー４を保持する。また、外周リング２１は、サセプター１１に対して接近隔離の移動が可能となるようにリング支持部材２３によって支持されている。ここで、外周リング２１は、スタンパー保持状態（上端の停止位置）において、UV樹脂層３の表面からスタンパー４（厳密にはスタンパー４の対向面）までの距離を所定距離とする。
【００２６】
本実施の形態において、プッシャー３１は、硬質ゴム、樹脂等からなる弾性体をプッシャー本体３３として有している。プッシャー本体３３は、基板２、基板支持部１１ａ等の軸心と同心であって、スタンパー４、基板２を介して基板支持部１１ａと対抗して配置される。プッシャー本体３３は、該軸心と一致する軸心を有する略円錐の形状を有しており、略円錐の頂部には、サセプター１１の突起部１１ｂを収容する穴部３３ａを有している。また、略円錐の頂部が基板支持部１１ａと対抗する向きに配置される。プッシャー本体３３は略円錐の底面をプッシャー支持体３５によって支持されており、該プッシャー支持体３５は、プッシャーシリンダ軸３７を介してプッシャーシリンダ３９と接続されている。該プッシャーシリンダ３９によって、プッシャー本体３３は基板支持部１１ａに対して、上述した軸心に沿って接近隔離される。ここで、該プッシャーシリンダ３９は、不図示の所謂圧空ラインから供給される加圧エアの供給排出により、上述した軸方向にプッシャーシリンダ軸３９を駆動する。
【００２７】
以下図面を参照して、これら構成による実際のスタンパー貼り合せ操作について説明する。まず、サセプター１１上に支持された基板２、及び外周リング２１に支持されたスタンパー４が、所定の間隔を維持した状態で、プッシャー３１の直下まで搬送される。なお、基板２の表面にはUV樹脂層３が形成されており、スタンパー４はグルーブ形成面４ａがUV樹脂層３と対向するようにして外周リング２１に支持されている。この状態が図１Ａに示される。なお、円盤形状からなるスタンパー４にも、中央部に突起部１１ｂと対応する貫通穴４ｂが形成されている。
【００２８】
続いて、プッシャー３１におけるプッシャー本体３３がプッシャーシリンダ３９によりサセプター１１に接近するように移動される。ここで、本実施の形態においては、略円錐形状を有するプッシャー本体３３には、頂部に設けられた穴部３３ａの周囲において筒状のカラー部３３ｂが配置されている。プッシャー本体３３の移動により、まずカラー部３３ｂの頂部がスタンパー４における非グルーブ形成面と接触する。プッシャー本体３３は、弾性体から構成されていることから、カラー部３３ｂは軸心方向に縮むように変形する。穴部３３ａに突起部１１ｂが嵌まり込み、該カラー部３３ｂが変形することにより、プッシャー本体３３、スタンパー４、基板２及び突起部１１ｂ各々の位置決めが為される。
【００２９】
更にプッシャー本体３３が基板支持部１１ａに近づくことにより、スタンパー４は弾性変形し、貫通穴４ｂの周囲からUV樹脂層３の表面に接触する。プッシャー本体３３が更に移動するに伴って、スタンパー４と略円錐面とが各々倣うように弾性変形し、グルーブ形成面４ａとUV樹脂層３の表面との接触領域が貫通穴４ｂの周囲から外周方向に向かって増加してゆく。この状態が図１Ｂに示される。
【００３０】
プッシャー本体３３の移動は、貫通穴４ｂの周囲がUV樹脂層３表面に対して所定量押し込まれた状態（或いは完全に当接した状態）にて停止する。続いて、図１Ｃに示すように、外周リング２１がサセプター１１に接近するように（基板２に対して段差部２１ａが接近するように。）移動する。即ち、上述した所定距離を無くするように移動する。外周リング２１の移動によって、UV樹脂層３の表面から強制的に隔置されていたスタンパー４の外周部は、その弾性によって貫通穴４ｂの周囲に倣ったもとの平坦状に変形する。その後、図１Ｄに示すようにプッシャー３１がサセプター１１直上から排除され、スタンパー４貼り付け後の基板２を次の工程に搬送する位置への搬送が開始される。以上の工程により、スタンパー４のUV樹脂層３表面への貼り付けが終了する。
【００３１】
以上の工程の実施により、スタンパー４は最も中央部分に存在する領域から円盤の外周部に向かって、UV樹脂層３の表面に徐々に貼り付けられていくこととなる。なお、以上の工程を実施する際の周囲環境に関しては、説明の簡略化のために特に述べていないが、実際にはこれら構成を真空（減圧）環境下に配置し、上述した各工程が行われている。従って、減圧環境の効果と相まって、スタンパー４とUV樹脂層３との間から常に気泡等を排除しながら貼り付けが行われることとなり、気泡等を低減した良好な貼り合せ面が得られる。
【００３２】
なお、本実施の形態においては、プッシャーの構造として、略円錐形状からなる弾性体を用いることとしている。しかしながら、本発明の実施形態は当該構造に限定されず、例えば貫通穴４ｂの外周部のみを弾性的に押圧することとしても良い。この場合、プッシャー本体をリング状の部材とし、これをプッシャー支持体から板バネ等によって弾性的に指示する構成とすることが好ましい。換言すれば、スタンパーにおける貫通穴周囲を弾性変形可能な部材にて押圧可能な構成であれば、種々の形態が本発明の一変形として包含され得る。
【００３３】
また、外周リングは、スタンパー４の外周端部を支持可能な形状であれば、本実施形態に示した形状に限定されず、保持手段としてより大きな概念で捉えられることが好ましい。即ち、スタンパー４と基板３との間を所定の間隔を保ってスタンパー４を支持可能であり、プッシャーによるスタンパーの押圧変形時にも支持部において該間隔を維持し、その後スタンパーと基板との間隔を無くする一連の操作が実施可能であれば良い。また、保持手段はリング状の形状を有する必要は無く、スタンパーの外周端部近傍を吸着保持する機構を有することとしても良い。即ち、スタンパー外周部或いはその近傍においてこれを保持するものであれば良い。
【００３４】
なお、外周リングをプッシャー側に配置する構成とすることも可能である。しかし、当該構成とした場合、スタンパーの供給を該貼り合せ位置において行う必要が生じ、機構が複雑化することが考えられる。また、この場合、基板-スタンパー間の位置決めとこれらの貼り合せとを略同時に行うこととなるが、位置決めに振り分け可能な時間を確保することが困難であり、本実施形態と比較して位置決め精度が低下する恐れがある。また、該貼り合せを真空空間中にて行おうとした場合、上述した構成を全て該空間内に配置する必要がある。しかし、外周リングをプッシャー側に配置するとスタンパーの供給手段の構築が困難となり、装置構成が大型化する恐れがある。
【００３５】
なお、上述した実施形態において、基板は略平板状の基板或いは第一の部材として作用し、UV樹脂層は粘性を有する材料からなる層として作用し、スタンパーは弾性を有する略平板状の部材或いは第二の部材として作用する。これら構成は当該作用を満たすものであれば、ここで述べた実施の形態に制約されない。また、本実施の形態においてはサセプターが位置合わせ用の突起部を有することとしているが、該構成は例えばサセプター上の基板支持部の外周部に突起を設けてこれを位置合わせに用いる等、種々の変形を為すことが可能である。また、プッシャー、特にスタンパーと接する部分については、スタンパー及び基板に対する過剰な負荷を避けるために弾性を有することが好ましいが、弾性を有さない材料によりこれを構成することも可能である。また、プッシャー、サセプター等の駆動装置として、本実施の形態においては２つの停止位置を有し駆動速度の制御が容易な所謂圧空を用いたエアシリンダを用いているが、本発明の実施形態はこれら装置に限定されず、公知の種々の駆動装置を用いることが可能である。
【実施例】
【００３６】
本発明を実際に用いた貼り合せ装置について、以下に図面を参照して説明する。なお、上述の実施形態において説明した部材と同等の作用効果を呈する構成要素に関しては同様の参照符号を用いることとし、詳細な説明については省略することとする。図２Ａ〜２Ｄは図１Ａ等と同様の視野から見た本実施例に係る装置の要部断面図を示し、図３はインデックステーブルの部分平面図を示し、図４Ａ及び４Ｂは各々図３における線４Ａ−４Ａ、及び４Ｂ−４Ｂにおける断面を側方から見た状態を示す図である。
【００３７】
本実施例に係る装置においては、サセプター１１、外周リング２１及びこれらに付随する諸構成は、一つのサセプターユニットとして回転可能な円盤形状を有するインデックステーブル２５上に複数配置されている。これらサセプターユニットは、サセプターの中心がインデックステーブル２５の回転中心を中心として所定の角度を空けて配置されるように構成される。インデックステーブル２５は、サセプター１１を所定位置において一定時間停止させるように間欠回転する。また、サセプター１１上であって外周リング２１の周囲にはテーブル上Oリング２７が配置されている。また、リング支持部材２３は外周リング２１の下面に上端部が接続された、サセプター１１の中心に対して等配となるように配置された略棒状の部材から構成されている。
【００３８】
この略棒状の部材の下端部には不図示の駆動装置が配置されており、該駆動装置は該棒状の部材の延在方向に該部材を駆動する。また、該駆動装置はサセプター１１と共に上述した一つのユニットに含まれ、サセプター１１と共にインデックステーブル２５の回転に伴って移動する。略棒状の部材はサセプター１１を裏面から表面に貫通する貫通穴１１ｃを貫通して配置されており、サセプター１１内部でサセプター内Oリング１３が取り付けられている。サセプター内Oリング１３によって、該部材が貫通するサセプター１１における貫通穴１１ｃはサセプターの表面と裏面との空間の間においてシールされる。
【００３９】
インデックステーブル２５は、サセプター１１の裏面と当接する領域内、及びリング支持部材２３が配置される位置に対応する位置に、各々表面から裏面に貫通するサセプター用貫通穴２５ａ、及び支持部材用貫通穴２５ｂを有している。サセプター用貫通穴２５ａは複数設けられており、該穴を貫通する支持アングル１５がサセプター１１の裏面と連結され、各々のアングル１５は連結バー１７によってインデックステーブル２５の裏面において連結されている。
【００４０】
プッシャー３１は、プッシャー支持枠４１に設けられた、軸方向下方に開口を有する略円筒上の空間内部４１ａにおいて、軸方向に駆動可能に保持されている。プッシャー支持枠４１は、ベース６２に固定されており、ベース６２には更にサセプター突き上げシリンダ６４が固定されている。サセプター突き上げシリンダ６４は、突き上げシリンダ軸６６によって、連結バー１７を軸方向上方に押し上げる。
【００４１】
また、該空間は、該空間の開口を構成する下方端面に対してサセプター１１上０リング２７が圧接された状態において、プッシャー本体３３、プッシャー支持体３５、及びスタンパー４及び基板２を保持した状態の外周リング２１及びサセプター１１が収容可能な軸方向長さを有している。プッシャーシリンダ軸３７は、該円筒状空間４１ａの上端面を規定する壁を空間内部から外部に貫通するシリンダ軸用貫通穴４１ｂを介して、該空間外部にまで延在している。該シリンダ軸用貫通穴４１ｂの内部には、シリンダ軸３７を捲回するようにシリンダ軸用Oリング４３が配置されている。
【００４２】
また、外周リング２１上の複数点に対応する外周リングプッシャーピン４５がプッシャーシリンダ軸３７と平行して配置されている。外周リングプッシャーピン４５は、プッシャーピン用貫通穴４１ｃを介して、円筒状空間４１ａ外部から該空間内部に導入されており、該貫通穴４１ｃの内部にはプッシャーピン用Oリング４７が該プッシャーピンを捲回するように配置されている。シリンダ軸用Oリング４３及びプッシャーピン用Oリング４７により、円筒状空間４１ａと外部空間との間がシールされる。
【００４３】
外周リングプッシャーピン４５は、円筒状空間４１ａの外部において結合アングル４９によって全てが一体として結合されている。該結合アングル４９は、外周リングプッシャーシリンダ軸５１を介して外周リングプッシャーシリンダ５３と連結されている。該シリンダ５３により、シリンダ軸５１が軸方向に伸縮可能であり、シリンダ軸の動作に伴って外周リングプッシャーピンが上述した軸方向に沿って駆動される。なお、本実施例においては、駆動装置としてエアシリンダ５３を用いているが、該シリンダに求められる制御特性に応じて、これを公知の種々の駆動装置と置き換えることも可能である。
【００４４】
円筒状空間４１ａは、更に排気ポート５１と該空間とを連結するための補助空間４１ｄを有している。排気ポート５１は不図示の排気装置と接続されている。円筒状空間４１ａの開口を構成する開口周囲の下方端面とサセプター上０リング２７とが圧接することによって、該空間４１ａはサセプター１１により下方開口が閉鎖される。また、この閉鎖空間はサセプター上Oリング２７、サセプター内Oリング１３、シリンダ軸用Oリング４３、及びプッシャーピン用Oリング４７により外部空間からシールされており、密閉空間とされている。従って、該密閉空間内を補助空間４１ｄ及び排気ポート５１を介して排気することにより、該密閉空間を減圧（真空）空間とすることが可能となる。
【００４５】
以上の装置を用いて、実際に貼り合せ工程を行う場合の装置動作について、以下に述べる。図３及び図４Ａに示すように、前段階においてUV樹脂層３形成済みの基板４がサセプター１１上に配置され、インデックステーブル２５の回転に伴って、該基板はサセプター１１と共に搬送される。図３に示すＡステージに対応する位置（第一の所定位置）に、スタンパー搬送装置６０（平板状部材搬送装置）が配置されている。スタンパー搬送装置６０は、予めグルーブ形成面４ａがUV樹脂層３と対抗する向きとなるようにして待機位置に配置されたスタンパー４を一枚保持し、これをインデックステーブル２５上のスタンパー受け取り位置であるＡステージまで搬送する。
【００４６】
Ａステージにおいて、スタンパー搬送装置６０はスタンパー４を外周リング２１上に載置する。この段階にて、突起部１１ｂが基板の貫通穴２ａ及びスタンパーの貫通穴４ｂを貫通し、その結果基板及びスタンパーが同心となるように位置決めされる。また、この段階で、外周リング２１は駆動領域における軸方向上端部に位置しており、スタンパー４載置状態において、グルーブ形成面４ａとUV樹脂層３の表面とは所定間隔Tを保って平行状態で保持されている。該間隔Tは、インデックステーブル駆動時或いは閉鎖空間減圧時において、振動等によってこれらが接触することを防止可能な微小間隔に設定されている。なお、参考のために、サセプター１１がプッシャー下方に存在しない状態、即ちインデックステーブル２５が回転中の状態を図２Ａに示す。
【００４７】
スタンパー４載置後、インデックステーブル２５は更に回転し、この状態のサセプター１１がプッシャー３１の直下に位置したところ、即ち第二の所定位置で停止する。この状態を図２Ｂに示す。ここから、サセプター突き上げシリンダ６４が稼動し、突き上げシリンダ軸６６を介して、連結バー１７を軸方向上方に押し上げる。なお、この段階において、外周リング２１駆動する不図示の駆動装置は動作をしていない。サセプター突き上げシリンダ６４の動作によって、サセプター１１及び外周リング２１は、基板２とスタンパー４との位置関係を保持したまま、軸方向上方に移動する。サセプター１１の移動は、図２Ｃに示すように、テーブル上Oリング２７がプッシャー支持枠４１と接触し、プッシャー本体３３、基板２、スタンパー４等が保持される空間が閉鎖された状態で停止される。
【００４８】
この状態にて、排気ポート５１を介して該閉鎖空間内を排気する。当該空間内部が一定の圧力に達した後、或いは排気開始後所定時間経過した後に、プッシャー３１の駆動を開始する。プッシャー３１の駆動及び関連する諸構成の動作については、上述した実施の形態と特に異なることが無いことからここでの説明は省略する。なお、上述した実施形態においては、外周リング２１の駆動装置について得に述べていない。本実施例については外周リングを所定高さに保持する機構についてはサセプター側に配置することとし、外周リングを下げる場合については外周リングプッシャーピン４５を降下させることによってこれを行っている。
【００４９】
詳細には、プッシャー３１におけるプッシャー本体３３の駆動が停止した状態において、外周リングプッシャーシリンダ５３が駆動を開始し、プッシャーシリンダ軸５１及び結合アングル４９を介して、外周リングプッシャーピン４５を、その延在方向下方に移動させる。該プッシャーピン４５の下端部が外周リング２１の上面と接触した後もこの移動は継続され、スタンパー４がUV樹脂層３の前面に張り合わされた段階にて該移動が停止される。その後、排気の停止、密閉空間の大気圧開放が行われ、サセプター１１がインデックステーブル２５表面まで降下し、インデックステーブル２５の回転が為される。該回転によって、貼り合せ後の基板は次工程に、また貼り合せ前の基板及びスタンパーがプッシャー３１の直下に搬送される。以上の工程を繰り返すことにより、順次基板とスタンパーとの貼り合せが行われる。なお、プッシャーの駆動装置として、本実施例においては圧空動作式のエアシリンダを用いているが、当該エアシリンダに換えて公知の種々の駆動装置を用いることが可能である。
【００５０】
次に、本発明の他の実施例について述べる。図５は、本発明における他の実施例を示す図であって、図２Ｃと同様の様式にて当該装置の構成を示すものである。本実施例においては、上述した弾性体からなる略円錐形状のプッシャー本体ではなく、板状のバネからなるプッシャー本体３４を用いている。該プッシャー本体３４は、円筒部材３４ａとバネ部材３４ｂとから構成されている。バネ部材３４ｂは、略板状の形状を有し、プッシャー支持体３５におけるプッシャー本体との当接面の外周近傍にその端部が固定されている。また、バネ部材３４ｂは、突起部１１に対応する部分において円筒部材３４ａを保持している。
【００５１】
実際の動作時においては、円筒部材３４ａにおける貫通穴に対して突起部１１ｂが収容されることにより、円筒状部材３４ａがスタンパー４における貫通穴４ｂの周囲を押圧することとなる。この場合、スタンパー４に対する押圧点は基本的に円筒状部材３４ａがスタンパー４と接する領域のみとなる。しかし、スタンパー４自身の弾性、及びバネ部材３４ｂの弾性により、プッシャー３１の降下に伴って、スタンパー４とUV樹脂層３との貼り合せ領域は、貫通穴４ｂの周囲より順次拡大されていく。
【００５２】
本実施例によれば、上述したプッシャー本体と比較して、スタンパー４とUV樹脂層３との貼り合せ領域を順次拡大する作用については劣ることが予想される。しかし、本実施例のプッシャー本体は作成が容易であり、且つスタンパー４との接点をより確実に制御することが可能となる。
【００５３】
なお、上述べた実施形態及び実施例においては基板として、通常用いられる中央部に単なる貫通穴が設けられた円盤形状のものを用いることとしている。しかしながら、本発明の適用対象は、当該形状の基板に限定されない。例えば、本出願人が提唱する、中央部に円筒状の突起を有する基板を用いることとしても良い。当該基板及びこれを対象とするサセプターについて、図３Ａと同様の様式によりこれらを図６に示す。本実施例が対象とする基板２は、基板裏面に形成された底面円形の凹部２ｂと、基板中央において基板表面に突出する円筒部２ｃとを有している。
【００５４】
これら凹部２ｂと円筒部２ｃとの軸心は、基板の中心を通り且つ基板に対して垂直な軸と一致している。また、円筒部を貫通する貫通穴２ａは凹部２ｂと連通している。サセプター１１における基板支持部１１ａには、これら凹部２ｂ及び貫通穴２ａに挿貫可能な形状を有する第一の突起部１１ｄ及び第二の突起部１１ｅが形成されている。これら突起部が各々対応する穴に嵌ることにより、基板２とサセプター１１との位置関係が制御される。
【００５５】
なお、当該基板を用いる場合、スタンパー４における貫通穴４ｂは円筒部２ｃが挿貫可能な穴径を有する。また、上述した実施例等において述べた、突起部１１ｂに対応するようにプッシャー本体部に設けられた穴部３３ａも、円筒部２ｃが挿貫可能な穴径を有するように、その内径が設定される。
【００５６】
なお、本実施例においては、貼り合せ工程を減圧環境下で行うことを目的として、閉鎖空間の形成を容易にするためにサセプターユニットが外周リングの駆動機構もともに有することとしている。しかし、基板とスタンパーとの間隔を平行且つ所定値に保持することが可能であれば、バネ等によって外周リングが所定高さサセプター表面から突出することとしても良い。また、リング支持部材は、サセプター内Oリングから受ける摩擦力により、ある程度の負荷を受けなければその位置を変化させない。これを利用して、基本的にはリング支持部材をサセプター内Oリングのみにより支持することとし、駆動は外周リングプッシャーピン、及びその他として設ける外部機構によって行うこととしても良い。また、上述した実施形態及び実施例において、基板等は水平に支持されることとしているが、これらの支持方向は水平に限定されず、垂直方向等、種々の方向に向けて支持することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上の実施形態及び実施例においては、本発明の対象としてBlu-rayディスクにおけるスペーサー層を例示し、当該層を形成する際の貼り合せ工程に主に用いられる装置及び方法について述べた。しかしながら、本発明の適用対象はこれらに限定されず、２枚の弾性を有する板状の部材を貼り合せる工程であって、貼り合せ領域に気泡等の介在を極力避けることが好ましいもの、例えば本発明に最も近い利用分野としてDVDにおける基板貼り合せ工程等が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に関し、基板とスタンパーとの貼り合せを行う装置主要部を軸方向断面から見た状態を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に関し、基板とスタンパーとの貼り合せを行う装置主要部を軸方向断面から見た状態を示す図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態に関し、基板とスタンパーとの貼り合せを行う装置主要部を軸方向断面から見た状態を示す図である。
【図１Ｄ】本発明の一実施形態に関し、基板とスタンパーとの貼り合せを行う装置主要部を軸方向断面から見た状態を示す図である。
【図２Ａ】本発明の一実施例に関し、基板とスタンパーとの貼り合せを行う装置主要部を軸方向断面から見た状態を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施例に関し、基板とスタンパーとの貼り合せを行う装置主要部を軸方向断面から見た状態を示す図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施例に関し、基板とスタンパーとの貼り合せを行う装置主要部を軸方向断面から見た状態を示す図である。
【図２Ｄ】本発明の一実施例に関し、基板とスタンパーとの貼り合せを行う装置主要部を軸方向断面から見た状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施例に係る装置であって、インデックステーブル上のスタンパー載置位置の構成の平面図である。
【図４Ａ】図３における線４Ａ-４Ａにおける断面を見た状態を示す図である。
【図４Ｂ】図３における線４Ａ-４Ａにおける断面を見た状態を示す図である。
【図５】本発明における他の実施例に関し、基板とスタンパーとの貼り合せを行う装置主要部を軸方向断面から見た状態を示す図である。
【図６】本発明の対象として使用可能な他の基板形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
２：基板、  ３：UV樹脂層、４：スタンパー、  １１：サセプター、  １３：サセプター内Oリング、  １５：支持アングル、  １７：連結バー、  ２１：外周リング、  ２３：リング支持部材、  ２５：インデックステーブル、  ２７：テーブル上Oリング、  ３１：プッシャー、  ３３、３４：プッシャー本体、  ３５：プッシャー支持体、  ３７：プッシャーシリンダ軸、  ３９：プッシャーシリンダ、  ４１：プッシャー支持枠、  ４３：シリンダ軸用Oリング、  ４５：外周リングプッシャーピン、  ４７：プッシャーピン用Oリング、  ４９：結合アングル、  ５１：排気ポート
【図１Ａ】
2006268997.tif 000003
【図１Ｂ】
2006268997.tif 000004
【図１Ｃ】
2006268997.tif 000005
【図１Ｄ】
2006268997.tif 000006
【図２Ａ】
2006268997.tif 000007
【図２Ｂ】
2006268997.tif 000008
【図２Ｃ】
2006268997.tif 000009
【図２Ｄ】
2006268997.tif 000010
【図３】
2006268997.tif 000011
【図４Ａ】
2006268997.tif 000012
【図４Ｂ】
2006268997.tif 000013
【図５】
2006268997.tif 000014
【図６】
2006268997.tif 000015