(57)【要約】    【課題】  基板の貼り合せ時に閉じ込められる気体によって気泡が残留することを防止でき、低コストで生産性を向上可能な貼合装置及び貼合方法並びに貼合装置制御用プログラムを提供する。    【解決手段】  接着剤Ｒ１が塗布された一対の基板Ｐ１，Ｐ２を貼り合せる貼合装置であって、減圧可能な収容部５内に、一方の基板Ｐ１を載置する載置台３と、他方の基板Ｐ２を一方の基板Ｐ１と所定の間隔で保持する保持部４を備える。収容部５の給排口６に、水蒸気を供給する蒸気供給装置と、真空排気を行う排気装置とを接続する。蒸気供給装置からの蒸気で満たした収容部５内に、接着層Ｒ２が形成された基板Ｐ１，Ｐ２を導入し、排気装置により減圧後、保持部４により貼り合せる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方若しくは双方に接着剤が塗布された一対の基板を、収容部内において貼り合せる貼合装置において、
前記収容部内に、大気よりも接着剤に吸収され易い材料を供給する供給装置が設けられていることを特徴とする貼合装置。
【請求項２】
前記収容部に、前記収容部内を減圧する排気装置が接続されていることを特徴とする請求項１記載の貼合装置。
【請求項３】
前記材料は、水蒸気若しくは水を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の貼合装置。
【請求項４】
前記材料は、炭化水素を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の貼合装置。
【請求項５】
前記材料は、有機溶剤を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の貼合装置。
【請求項６】
一方若しくは双方に接着剤が塗布された一対の基板を、収容部内において貼り合せる貼合方法において、
前記一対の基板の貼り合わせ前に、前記収容部に、大気よりも接着剤に吸収され易い材料を供給することを特徴とする貼合方法。
【請求項７】
前記材料の供給前、供給後若しくは供給中に、前記収容部内を減圧することを特徴とする請求項６記載の貼合装置。
【請求項８】
コンピュータを制御することにより、一方若しくは双方に接着剤が塗布された一対の基板を貼り合せる貼合装置を動作させる貼合装置制御用プログラムにおいて、
大気よりも接着剤に吸収され易い材料を供給する供給装置に、前記材料を、貼り合せ前の一対の基板の間に供給させることを特徴とする貼合装置制御用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、光ディスクのような平板状の記録媒体を製造する際に、基板上に接着剤を塗布して貼り合わせる技術に係り、特に、接着剤中の気泡の低減方法に改良を施した貼合装置及び貼合方法並びに貼合装置制御用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクや光磁気ディスク等の光学読み取り式の円盤状記録媒体は、再生専用のものや、記録された情報の書き換えが可能なものなど、多種多様な規格のものが普及している。かかる記録媒体は、基板に形成された記録面を保護したり、記録面の多層化による高密度記録を実現するために、一対の基板を、接着層を介して貼り合せることによって製造されている場合が多い。
【０００３】
このような貼り合わせ型のディスクの製造手順の一例を、図１１を参照して説明する。まず、あらかじめ２枚のポリカーボネート製の基板Ｐを射出成型し、スパッタ室においてスパッタリングによってレーザ反射用の金属膜（記録膜）を形成する。そして、図１１（Ａ）に示すように、２枚の基板Ｐの接合面に、紫外線硬化型の接着剤を塗布し、スピンコートによって接着剤を展延する。スピンコートとは、基板Ｐの中心の周囲に、塗布装置Ｋによって接着剤を塗布した後、基板Ｐを高速スピンさせることにより、基板Ｐ上に接着剤による薄い膜（接着層Ｒ）を形成し、余分な接着剤を飛散させるものである。
【０００４】
このように接着層Ｒを形成した一対の基板Ｐは、図１１（Ｂ）に示すように、減圧室Ｓに導入され、互いの接着層Ｒが平行に向かい合った状態となるように、一方が保持部Ｔによって保持される。そして、排気装置によって減圧室Ｓから排気することにより、基板Ｐの周囲の圧力は、大気圧から真空に近い圧力まで低下する。このように減圧された空間において、一方の基板Ｐを保持した保持部Ｔが、シリンダ等の駆動源によって下降することによって、一対の基板Ｐが貼り合わされる。貼り合せ時に真空に近い状態とするのは、接着される面の間の気体分子を可能な限り排除するためである。
【０００５】
その後、貼り合わされた基板Ｐの周囲は、図１１（Ｃ）に示すように、大気を導入して大気圧に戻すか、大気圧以上に加圧後、大気圧に戻す。このように大気圧に解放されることで、接着層Ｒに残存した気泡が、真空との差圧によって徐々に圧縮される。気泡が十分圧縮するまで、数秒〜数十秒大気に放置された基板Ｐに対して、図１１（Ｄ）に示すように、光源Ｕによって、全体に紫外線を照射することにより、接着層Ｒが硬化する。これにより、２枚の基板Ｐは強固に接着され、ディスクが完成する。
【０００６】
ところで、ＤＶＤ等の情報記録メディアは、いずれか一方に記録膜が形成された基板を貼り合わせた１層ディスクと、双方のディスクに記録皮膜が形成された基板を貼り合わせ記憶容量を高めた２層ディスクがある。このようなディスクへの記録、再生、消去は、光ピックアップ等を備えたヘッドからのレーザ光等によって行われ、２層ディスクの第２層に対する光は、ヘッドに近い層の基板、ヘッドに近い層の記録膜、接着層を通過して、ヘッドから遠い層の基板、ヘッドから遠い層の記録膜に達する。
【０００７】
このため、光が通過する部位に傷、ゴミがあった場合、特に、接着層に貼り合せ時の気泡等が残留していた場合には、情報の記録、再生等に支障を与える。基板や接着層への傷やゴミ付着については生産工程を改善し、管理することで回避できるが、接着層に残留する気泡をなくすことは困難であり、対策が必要となる。これは、片面１層ディスクであっても同様であり、視認できるほどの気泡が残留することは、好ましくない。
【０００８】
接着剤への気泡残留要因の一つとして、貼り合せ時に基板や接着層同士の間に気体が閉じ込められる場合がある。このような気体の閉じ込めを排除するため、上記の従来技術においては、貼り合せ前に真空状態とすることにより、貼り合わされる面の間の気体分子を排除する方法をとっている。また、特許文献１に記載されているように、貼り合せ時に生じ易い袋小路を、気体の吹き出しによって解消する技術も提案されている。
【特許文献１】特開２００４−７０９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記のような従来の気泡抑制方法には、以下のような問題点があった。すなわち、貼り合せ前に真空状態する方法では、減圧室内が充分に低い圧力となるまでに、長い排気時間を必要とするため、タクトタイムが長くなり、生産性が低下する。これに対処するため、排気装置の排気能力を強化したり、複数の基板の周辺領域を同時に排気することが考えられるが、装置が大型化するとともに、コストが高くなる。また、特許文献１の方法では、袋小路の発生は防止できるが、貼り合せ面における気体の微小な閉じ込めには対処できない。特に、袋小路の発生を防止するための吹き付け気体が、接着面に閉じ込められる可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、基板の貼り合せ時に閉じ込められる気体によって気泡が残留することを防止でき、低コストで生産性を向上可能な貼合装置及び貼合方法並びに貼合装置制御用プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は、一方若しくは双方に接着剤が塗布された一対の基板を、収容部内において貼り合せる貼合装置において、前記収容部内に、大気よりも接着剤に吸収され易い材料を供給する供給装置が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、一方若しくは双方に接着剤が塗布された一対の基板を、収容部内において貼り合せる貼合方法において、前記一対の基板の貼り合わせ前に、前記収容部に、大気よりも接着剤に吸収され易い材料を供給することを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、コンピュータを制御することにより、一方若しくは双方に接着剤が塗布された一対の基板を貼り合せる貼合装置を動作させる貼合装置制御用プログラムにおいて、大気よりも接着剤に吸収され易い材料を供給する供給装置に、前記材料を、貼り合せ前の一対の基板の間に供給させることを特徴とする。
【００１４】
以上のような請求項１、６及び８の発明では、貼り合わされる一対の基板の間に供給される材料によって、気泡の要因となる気体が排除される。そして、貼り合せ時に、貼り合せられる面に当該材料が閉じ込められても、接着剤の界面に取り込まれるので、気泡にはならない。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の貼合装置において、前記収容部に、前記収容部内を減圧する排気装置が接続されていることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６の貼合装置において、前記材料の供給前、供給後若しくは供給中に、前記収容部内を減圧することを特徴とする。
【００１６】
以上のような請求項２及び７の発明では、材料の供給前に、基板を収容した空間を減圧した場合には、大気中における成分が吸収されることによって接着剤が飽和することが防止される。また、材料の供給中若しくは供給後に、基板を収容した空間を減圧した場合には、貼り合わせ前に材料が吸収されることによって接着剤が飽和することが防止される。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の貼合装置において、前記材料は、水蒸気若しくは水を含むことを特徴とする。
以上のような請求項３の発明では、取り扱い易く安価な水蒸気若しくは水によって、気泡の発生を防止できるので、製造コストを低減できる。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２の貼合装置において、前記材料は、炭化水素を含むことを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１又は請求項２の貼合装置において、前記材料は、有機溶剤を含むことを特徴とする。
以上のような請求項４及び５の発明では、一般的な接着剤に吸収され易い材料を用いることにより、気泡の発生を確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上、説明したように、本発明によれば、基板の貼り合せ時に閉じ込められる気体によって気泡が残留することを防止でき、低コストで生産性を向上可能な貼合装置及び貼合方法並びに貼合装置制御用プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態（以下、実施形態と呼ぶ）について、図面を参照して具体的に説明する。
［装置の構成］
まず、本実施形態に使用する接着剤塗布装置、貼合装置及び紫外線照射装置の構成を、図１〜７を参照して説明する。なお、これらの装置は、ディスクの製造装置の一部を構成するものであり、これらの装置の上流工程に配設される基板の成型装置、金属膜の形成装置、さらに各装置間で基板を受け渡す機構等については、公知のあらゆる技術を適用可能であり、説明を省略する。
【００２１】
すなわち、接着剤塗布装置は、図１及び図２に示すように、ディスク用の基板Ｐ１（若しくはＰ２）が載置されるターンテーブル１と、基板Ｐ１（若しくはＰ２）上に接着剤を塗布する接着剤塗布部２とを有している。ターンテーブル１は、円板状の基板Ｐ１（若しくはＰ２）が一枚づつ載置されて装着され、回転する装置である。接着剤塗布部２は、図示しない接着剤タンクから供給される紫外線硬化型の接着剤を、基板Ｐ１（若しくはＰ２）の内周側に塗布するノズルである。
【００２２】
貼合装置は、図３〜６に示すように、載置台３、保持部４及び収容部５を備えている。載置台３は、貼り合わされる一方の基板Ｐ１が載置される台である。保持部４は、貼り合わされる他方の基板Ｐ２を、基板Ｐ１と所定の間隔Ｄで保持する部材であり、図示しないシリンダ等のアクチュエータによって昇降可能に設けられている。収容部５は、載置台３上の基板Ｐ１及び保持部４に保持された基板Ｐ２を覆う空間を密閉できる部材であり、密閉時には、排気により真空に近い状態にまで減圧可能に構成されている。収容部５には、気体を給排するための給排口６が設けられており、図示はしないが、水蒸気を導入するための蒸気供給装置及び減圧するための排気装置に接続されている。
【００２３】
さらに、紫外線照射装置は、図７に示すように、貼り合わせ後の基板Ｐ１，Ｐ２を載置する載置台７と、紫外線の光源となる紫外線照射部８とを備えている。なお、貼合装置の載置台３と、紫外線照射装置の載置台７を共通の台として、貼り合わせた基板Ｐ１，Ｐ２を搭載した状態で、収容部５の下部から紫外線照射部８の下部へ移動する構成としてもよいし、台上で収容部５と紫外線照射部８とが交代する構成としてもよい。
【００２４】
ターンテーブル１の回転及び速度調整、接着剤塗布部２の接着剤滴下、排気装置及び蒸気供給装置の作動、保持部４の昇降、紫外線照射部８の発光等は、それぞれの駆動源、電源等の動作タイミングを、制御装置によって制御することにより行われる。この制御装置は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって実現できる。従って、以下に説明する手順で本装置の動作を制御するためのコンピュータプログラム及びこれを記録した記録媒体も、本発明の一態様である。
【００２５】
［ディスク製造手順］
以上のような装置によってディスクを製造する手順を、図１〜７の構成図、図８のフローチャート、図９〜１０の説明図を参照して説明する。まず、ディスク用の２枚の基板Ｐ１，Ｐ２を貼り合わせる場合の動作について説明する。すなわち、図１に示すように、前工程で記録膜が形成された基板Ｐ１，Ｐ２が、その記録膜を上にしてターンテーブル１上に載置され、装着される（ステップ８０１）。そして、ターンテーブル１を低速回転させながら、接着剤塗布部２が接着剤Ｒ１を吐き出すことにより、基板Ｐ１の内周部に、基板Ｐ１と同心円状に接着剤Ｒ１が塗布される（ステップ８０２）。次に、図２に示すように、ターンテーブル１を高速回転させることにより、接着剤Ｒ１が外周方向へ展延されて、余分な接着剤Ｒ１が振り切られると、記録膜を覆う接着層Ｒ２（図４参照）が形成される（ステップ８０３）。基板Ｐ２についても、同様に接着層Ｒ２が形成される。
【００２６】
一方、蒸気供給装置を作動させることにより、図３に示すように、給排口６から水蒸気Ｖを導入して、収容部５内を水蒸気Ｖで満たす（ステップ８０４）。そして、接着層Ｒ２が形成された一対の基板Ｐ１，Ｐ２を、図４に示すように、貼合装置の収容部５内に搬入し（ステップ８０５）、保持部４によって、所定の間隔Ｄを保って平行に向かい合った状態で保持する（ステップ８０６）。次に、図５に示すように、収容部５を閉じて、排気装置を作動させ、給排口６から排気を開始するとともに、蒸気供給装置による水蒸気Ｖの供給を停止する（ステップ８０７）。収容部５が所定の圧力になったら（ステップ８０８）、排気装置による排気を停止して（ステップ８０９）、図６に示すように、保持部４によって一方の基板Ｐ２を下降させて貼り合わせる（ステップ８１０）。このとき、図９に示すように、他の気体は排除された状態で、水蒸気Ｖが接着剤中に閉じ込められる。
【００２７】
その後、収容部５を開放するか若しくは給排口から大気を導入して、大気圧まで圧力を上昇させる（ステップ８１１）。すると、図１０に示すように、保持部４及び大気による加圧（図中矢印）により、蒸気圧より高い圧力が加わり、閉じ込められた水蒸気Ｖが、加圧により体積が減少するとともに、接着層Ｒ２の界面に取り込まれる。従って、取り残された水蒸気Ｖは気泡にはならない。そして、収容部５から貼り合せた基板Ｐ１，Ｐ２を取り出し、気泡の消滅を待つ（ステップ８１２）。さらに、図７に示すように、基板Ｐ１，Ｐ２は、紫外線照射装置の載置台７に載置され、紫外線照射部８から照射される紫外線光により、接着層Ｒ２が硬化される（ステップ８１３）。
【００２８】
［効果］
以上のような本実施形態によれば、貼り合わされる一対の基板の間に供給される水蒸気Ｖによって、気泡の要因となる気体が排除されるとともに、閉じ込められた水蒸気Ｖも接着層Ｒ２に吸収されてしまうので、短い排気時間であって真空度が低くても、残留する気泡がない。従って、特別な排気装置や減圧室を設けなくとも、タクトタイムを短縮することができ、低コストで、装置の小型化と生産性の向上が実現できる。また、供給される気体が水蒸気であるため、取り扱い易く安全であり、安価に実現できる。さらに、水蒸気の供給後に、基板Ｐ１，Ｐ２を収容した空間を減圧するため、貼り合せ前に水蒸気が吸収されることによって接着層Ｒ２が飽和することが防止される。
【００２９】
なお、雰囲気中や接着剤中の水分を完全に除去することは不可能であり、その意味では、従来から水分を含む環境下で接着、硬化されているといえる。しかし、かかる水分量は何ら制御されておらず、接着剤の硬化状態等の不均一を招く原因になっていた。本実施形態では、硬化等への影響の少ない一定の水分量となるように、水蒸気を供給することにより、水分量を積極的に制御することができるので、硬化状態等の均一化による安定した品質の製品製造が可能となる。
【００３０】
［他の実施形態］
本発明は、上記のような実施形態に限定されるものではない。例えば、供給される材料としては、接着剤に吸収され易い材料であれば、どのようなものであってもよい。例えば、水、炭化水素や有機溶剤を含む種々の気体、液体を用いることができる。ＣＨ基を含んでいる材料であれば、通常の紫外線硬化型の接着剤に吸収され易いが、これには限定されない。
【００３１】
また、材料の供給前に、基板を収容した空間を減圧することにより、大気中の成分が吸収されることによる接着剤の飽和が防止できる。材料の供給方法としては、気体の導入以外に、液体の散布、塗布等も考えられる。基板周囲の圧力の制御は、排気時間や供給材料の供給時間によって制御しても、排気量や材料の供給量によって制御しても、センサ等による圧力測定値に応じて制御してもよい。材料の供給装置や排気装置の作動によって制御しても、経路に設けられた弁の開閉によって制御してもよい。供給する材料の具体的な量は、接着剤の種類、粘度、層厚、面積、収容部の容積等に応じて、適宜変更可能である
【００３２】
また、収容部は、その内部の圧力を調整可能なものであれば、どのような形状、材質、大きさのものであってもよく、密閉するためのシール構造も自由である。給気用と排気用の口を別々に設けてもよい。載置台若しくは収容部の内壁を、密閉を保った状態で可動するように構成し、収容部の容積を変えることにより、減圧及び昇圧のいずれか一方若しくは双方を行ってもよい。また、保持部の構成や数も自由である。従って、複数枚の基板を同時に貼り合せる装置として構成することもできるし、下方若しくは双方の基板を移動させて貼り合せる構成とすることもできる。一対の基板を保持する間隔も、特定の値には限定されない。材料供給時、排気時及び大気導入時で間隔を変更してもよい。
【００３３】
また、本発明の製造対象となるディスクは、その大きさ、形状、材質、記録層の数等は自由であり、既存のＣＤやＤＶＤ等の規格に限定されず、将来において採用されるあらゆる規格に適用可能である。さらに、本発明は、情報記録用のディスクのみならず、接着剤を用いて貼り合わされるあらゆる基板に適用することができる。つまり、基板の材質や形状、接着剤の種類も、上記の実施形態で例示したものには限定されない。例えば、基板の材質としては一般的なポリカーボネートの他、アクリル、エポキシ等の樹脂が考えられるが、これには限定されない。また、接着剤としても、現在又は将来において利用可能なあらゆる材質のものが適用可能である。放射線硬化型の樹脂のように、外部から広義の電磁波を照射したり、熱硬化型の樹脂のように、温度変化を加えることによって硬化するものも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態における接着剤塗布工程を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における接着剤展延工程を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態における収容部への蒸気供給工程を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態における収容部への収容工程を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態における収容部の排気工程を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態における貼合工程を示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態における紫外線照射工程を示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態における貼合処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態における貼合時に接着剤に挟み込まれる水蒸気を示す説明断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態における貼合後、接着剤に吸収される水蒸気を示す説明断面図である。
【図１１】従来の基板貼り合せ手順を示す説明図であり、（Ａ）は接着剤の展延、（Ｂ）は貼り合せ、（Ｃ）は大気放置、（Ｄ）は接着剤硬化の工程をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００３５】
１…ターンテーブル
２…接着剤塗布部
３，７…載置台
４…保持部
５…収容部
６…給排口
８…紫外線照射部
Ｄ…間隔
Ｋ…塗布装置
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２…基板
Ｒ，Ｒ２…接着層
Ｒ１…接着剤
Ｓ…減圧室
Ｔ…保持部
Ｕ…光源
Ｖ…水蒸気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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