(57)【要約】【課題】スタンパー１００にディスク１０１を押し付けてピットをディスクに転写する装置において、加圧時にスタンパー１００とディスク１０１の間から気泡を押し出して確実なピットの転写が行なわれるようにする。【解決手段】ディスク１０１を押圧してスタンパー１００に押し付ける加圧パッド１０のディスク加圧面１０ａを傾斜形状とする。さらにディスク１０１を保持するセンターボス５のディスク保持面５ｃも加圧パッド１０のディスク加圧面１０ａと同様に傾斜させる。この構成により本発明の加圧転写装置では、加圧時にディスク１０１はその片側より恰もローラーをかけられるように徐々にスタンパー１００に押し付けられ、このローラー効果によってスタンパー１００とディスク１０１の間から気泡がスムーズに押し出されるので、確実なピットの転写が行なわれる。【選択図】  図４
2004246954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタンパーにディスクを押し付けてピットをディスクに転写する装置であって、
上記スタンパーが保持される加圧テーブルと、
上記加圧テーブルから弾性的に突出し、上記ディスクを保持するセンターボスと、
上記ディスクを押圧して上記スタンパーに押し付ける加圧パッドと、
上記加圧パッドに圧力を付与する加圧駆動手段と、
を備え、
上記加圧パッドのディスク加圧面が、上記加圧テーブルに保持される上記スタンパーに対し傾斜した平面形状に形成されていることを特徴とするディスクのピット加圧転写装置。
【請求項２】
上記センターボスのディスク保持面も、上記加圧パッドのディスク加圧面と同様に傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスクのピット加圧転写装置。
【請求項３】
上記加圧テーブルに、上記スタンパーを磁気的に吸着保持する磁石が組み込まれていることを特徴とする請求項１または２に記載のディスクのピット加圧転写装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大容量光ディスクの製造工程において、スタンパーにディスクを押し付けてピットをディスクに転写するディスクのピット加圧転写装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
次世代型大容量光ディスクの製造工程においては、スタンパーにディスクを押し付けてピットをディスクに転写する工程がある。この場合、ディスクのピット転写面には紫外線硬化樹脂によりなるシート（以下ＵＶシートという）が接着され、これをスタンパーに圧着させることによってスタンパーから信号の記録パターンであるピットをＵＶシートに転写し、それを紫外線照射によって硬化させてからスタンパーより剥離して記録層を形成するようにしている。
【０００３】
この光ディスクの製造工程において、スタンパーにディスクを押し付けてピットをディスクに転写する加圧転写装置の構成を図６に示す。
図において１は装置を全体として示し、２はその構体で、この構体２の内部の固定盤３上に加圧テーブル４が設置されており、この加圧テーブル４上にスタンパー１００が載置保持される。
【０００４】
この加圧テーブル４の中央部にはセンターボス５が突出されており、このセンターボス５にディスク１０１の中心部が保持される。このセンターボス５はスタンパー１００の上方でディスク１０１を保持し、加圧時にはディスクと共に押し下げられるようになっている。
【０００５】
加圧テーブル４が設けられる固定盤３の上方には可動盤６が支持されている。この可動盤６は固定盤３に立設された支柱７に沿って垂直に昇降可能に支持されており、固定盤３との間で支柱７の周りに組み込まれたスプリング８の力によって所定の高さ位置に保持されるようになっている。
【０００６】
そしてこの可動盤６の下面側に設けられた台座９に、ディスクを押圧するための加圧パッド１０が取り付けられている。この加圧パッド１０は例えばウレタンゴム等の硬質弾性体によりなるもので、従来装置ではこの加圧パッド１０のディスク加圧面１０ａは図示の如く中央部が膨出した曲面形状に形成されている。
【０００７】
構体２の上部には加圧駆動手段であるエアーシリンダー１１が設置されており、このエアーシリンダー１１のピストン軸に取り付けられたプッシャー１２が可動盤６の上面側に設けられた受け座１３を押圧して可動盤６を押し下げ、これによって加圧パッド１０にディスク１０１を押圧する加圧力を付与する構造となっている。
【０００８】
この加圧転写装置においてディスクにピット転写を行なう動作は、以下のようにして行なわれる。
即ち、先ず始めに加圧テーブル４の所定位置にスタンパー１００を載置し、次にセンターボス５にディスク１０１を保持させる。このときディスク１０１のピット転写面には予め極薄のＵＶシートを接着してある。
【０００９】
そしてこの状態からエアーシリンダー１１を作動させると、プッシャー１２が可動盤６の受け座１３を押圧して可動盤６がスプリング８の力に抗して下降され、これによって図７（Ａ）〜（Ｂ）に示す如く加圧パッド１０がディスク１０１を垂直に押圧してスタンパー１００に押し付ける。尚、このときセンターボス５はディスク１０１と共に加圧パッド１０によって押し下げられる。
【００１０】
このようにしてディスク１０１がスタンパー１００に押し付けられることにより、ディスク１０１に接着されているＵＶシートにスタンパー１００からピットが転写され、その状態でディスク１０１に紫外線を照射してＵＶシートを硬化させる。
そして一定時間経過後、エアーシリンダー１１による加圧を停止して加圧パッド１０を上昇させ、それからディスク１０１をスタンパー１００と共に装置から取り出し、最後にスタンパー１００とディスク１０１を剥離するようにする。
【００１１】
このようにスタンパーからディスクにピットを加圧転写し、これを紫外線で硬化する光ディスクの製造方法は、従来例えば下記の特許文献１等において公知である。
【特許文献１】
特開２００２−２５１８０１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなディスクのピット加圧転写装置においては、加圧時にスタンパーとディスクの間に気泡が入ると正確なピットの転写が行なえなくなるので、気泡をスタンパーとディスクの間から確実に取り除く必要がある。
【００１３】
ここで従来の加圧転写装置では、加圧パッドの加圧力によってスタンパーとディスクの間から気泡を押し出すようにしているが、従来装置のような単純な垂直方向の加圧では気泡を完全に押し出すことはできず、特にディスク外周部に気泡の残存が発生しやすい。
【００１４】
従来の加圧転写装置においてこの気泡を完全に取り除くためには、加圧パッドの加圧力をさらに大きい圧力（数ｔ）に増大させるか、あるいは装置内を真空とし、その真空環境下で加圧転写作業を行なうようにする必要がある。
【００１５】
しかしながら、前者の場合は、加圧力を増大させるために装置がさらに大がかりな構成となってコストが増加し、また後者の場合は、装置内を真空引きするために相当の時間を要するので生産性が悪くなる問題がある。
【００１６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、加圧力の増大や真空環境を必要とすることなく気泡を取り除くことができ、確実なピットの転写が行なえる加圧転写装置を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、
スタンパーにディスクを押し付けてピットをディスクに転写する加圧転写装置であって、
スタンパーが保持される加圧テーブルと、
加圧テーブルから弾性的に突出し、ディスクを保持するセンターボスと、
ディスクを押圧してスタンパーに押し付ける加圧パッドと、
加圧パッドに圧力を付与する加圧駆動手段と、
を備えて構成され、
この構成において加圧パッドは、そのディスク加圧面が、加圧テーブルに保持されるスタンパーに対し傾斜した平面形状に形成されてなるものである。
さらにこの構成では、センターボスのディスク保持面も加圧パッドのディスク加圧面と同様に傾斜させて形成することが望ましい。
【００１８】
上記のように構成される本発明の加圧転写装置では、加圧パッドによってディスクが押圧されると、ディスクはその片側から徐々にスタンパーに押し付けられるので、スタンパーとの間の気泡がスムーズに押し出され、これによって確実なピットの転写が行なわれる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。
図１に本発明による加圧転写装置の全体構成を示す。
図において１は装置を全体として示し、２はその構体で、この構体２の内部の固定盤３上に加圧テーブル４が設置されており、この加圧テーブル４上にスタンパー１００が載置保持される。
【００２０】
加圧テーブル４は板厚１５ｍｍ、直径２００ｍｍのステンレス製の円盤によりなり、その上面にニッケル製のスタンパー１００が水平に載置される。
図２に示す如く、加圧テーブル４には中心から例えば１７ｍｍの位置と６６ｍｍの位置に磁石１５及び１６が埋設されており、加圧テーブル４上にスタンパー１００を載置したときにはこの磁石１５及び１６にニッケル製のスタンパー１００が磁気的に吸着して固定保持されるようになっている。
【００２１】
さらに加圧テーブル４の中心部には、ディスク１０１を保持するためのセンターボス５が組み込まれている。このセンターボス５は、加圧テーブル４の上面に突出する部分の上部から１段目５ａが直径１５ｍｍ、２段目５ｂが直径２２ｍｍの段付き形状を有し、１段目５ａにディスク１０１の中心部のセンターホール１０１ａが嵌合すると共に、２段目５ｂの上面のディスク受け面５ｃにディスク１０１が水平に載置保持される。
【００２２】
このセンターボス５は加圧テーブル４内に組み込まれるスプリング１７の力によって加圧テーブル４から弾性的に突出されており、スタンパー１００の上方でディスク１０１を保持し、加圧時にはディスク１０１と共に押し下げられるようになっている。尚、このセンターボス５の材質には例えばＳＫ材が好適に用いられる。
【００２３】
さらに本例の加圧転写装置では図１に示す如く、加圧テーブル４の上方に可動盤６が支持されている。この可動盤６は固定盤３に立設された支柱７に沿って垂直に昇降可能に支持されており、固定盤３との間で支柱７の周りに組み込まれたスプリング８の力によって所定の高さ位置に保持されるようになっている。
【００２４】
そしてこの可動盤６の下面側に設けられた台座９に、ディスクを押圧するための加圧パッド１０が取り付けられている。ここで台座９は板厚１５ｍｍ、直径２００ｍｍのステンレス製の円盤によりなり、その下面側に直径１２２ｍｍ、高さ約３０ｍｍの円柱形状の加圧パッド１０が固定される。
【００２５】
この加圧パッド１０は硬質の弾性体として例えば硬度８０のウレタンゴムによりなり、本例装置ではこの加圧パッド１０のディスク加圧面１０ａは図２で明らかな如く加圧テーブル４に保持されるスタンパー１００に対し傾斜した平面形状に形成されている。本例装置の構成では、この加圧パッド１０のディスク加圧面１０ａの傾斜角度θ１は０．５±０．２度が適当である（図面ではこの傾斜を誇張して描いてある）。
またこの加圧パッド１０の中心部には、加圧時にセンターボス５を逃げるための内径２３ｍｍの穴１８が形成されている。
【００２６】
そして本例の加圧転写装置では図１に示す如く、構体２の上部に加圧駆動手段であるエアーシリンダー１１が設置されており、このエアーシリンダー１１のピストン軸に取り付けられたプッシャー１２が可動盤６の上面側に設けられた受け座１３を押圧して可動盤６を押し下げ、これによって加圧パッド１０にディスク１０１を押圧する加圧力を付与する構造となっている。
【００２７】
またこの加圧転写装置においては、固定盤３と可動盤６の間にストッパー１９と２０が設けられている。このストッパー１９と２０は夫々固定盤３側と可動盤６側に対向して固定されており、加圧時にはこのストッパー１９と２０が対接することによってそれ以上の加圧が規制される。
【００２８】
この加圧転写装置では、エアーシリンダー１１に供給されるエアーの圧力及びストッパー１９と２０の高さを調整することにより、加圧パッド１０がディスク１０１を押圧する加圧力が可変される。この加圧転写装置の場合、加圧力は１．２ｔ程度が適当である。
【００２９】
以上の如く構成される本例の加圧転写装置においてディスクにピット転写を行なう動作は、以下のようにして行なわれる。
即ち、先ず始めに加圧テーブル４の所定位置にスタンパー１００を載置し、次にセンターボス５にディスク１０１を保持させる（図１の状態）。
【００３０】
このときニッケル製のスタンパー１００は、加圧テーブル４に埋設された磁石１５及び１６に磁気吸着されることにより、しっかりと加圧テーブル４上で固定保持される。
一方、センターボス５に保持されるディスク１０１は、直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート製の円板によりなり、このディスク１０１のピット転写面（スタンパーとの対向面）には予め極薄のＵＶシートを接着してある。
【００３１】
そして図１の状態からエアーシリンダー１１を作動させると、プッシャー１２が可動盤６の受け座１３を押圧して可動盤６がスプリング８の力に抗して下降され、これによって加圧パッド１０がディスク１０１を垂直方向から押圧してスタンパー１００に押し付ける。尚、このときセンターボス５はディスク１０１と共に加圧パッド１０によって押し下げられる。
【００３２】
このようにしてディスク１０１がスタンパー１００に押し付けられることにより、ディスク１０１に接着されているＵＶシートにスタンパー１００からピットが転写される。
【００３３】
この加圧転写動作において特に本例装置では、加圧パッド１０はそのディスク加圧面１０ａが傾斜していることにより、図３（Ａ）〜（Ｄ）に示す如くディスク１０１を片側から押圧していく状態となる。即ちこの場合、ディスク１０１はその片側より恰もローラーをかけられるように徐々にスタンパー１００に押し付けられ、このローラー効果によってスタンパー１００との間の気泡がスムーズに押し出されるので、確実なピットの転写が行なわれる。
【００３４】
この加圧転写装置においては、加圧パッド１００のディスク加圧面１０ａの傾斜角度θ１を０．５度とした場合に最も効果が大きいことが試作実験の結果確認された。またこの傾斜角度θ１が０．３度未満では傾斜によるローラー効果が殆ど得られず、また０．７度を越えると加圧パッドの均等な加圧力が得られなくなるので、この傾斜角度θ１は０．５±０．２度とするのが適当である。
【００３５】
そしてこの加圧転写装置では、上述の如くしてディスク１０１のＵＶシートにスタンパー１００から正確にピットが転写された状態でディスク１０１に紫外線を照射し、ＵＶシートを硬化させる。一定時間経過後、エアーシリンダー１１による加圧を停止して加圧パッド１０を上昇させ、それからディスク１０１をスタンパー１００と共に装置から取り出し、最後にスタンパー１００とディスク１０１を剥離するようにする。
【００３６】
尚、このようにしてピットが転写されたディスク１０１には、その後の工程でピット転写面に厚さ０．１ｍｍのポリカーボネート製の保護シートが貼り合わされ、これが完成品の光ディスクとなる。
【００３７】
図４は本発明のさらに好適な実施例を示す。
この例に示す加圧転写装置は、基本的な構造は上述した実施例と同様であるも、特にこの装置では、ディスク１０１が保持されるセンターボス５のディスク保持面５ｃを加圧パッド１０のディスク加圧面１０ａと同方向に傾斜させて形成してある。
この場合、センターボス５のディスク保持面５ｃの傾斜角度θ２は、加圧パッド１０のディスク加圧面１０ａの傾斜角度θ１と同じ角度に設定される。
【００３８】
このように構成される加圧転写装置では、センターボス５にディスク１０１が加圧パッド１０のディスク加圧面１０ａと対応するように傾斜した状態で保持されるため、加圧時には図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す如くディスク１０１はより自然な状態で片側からスタンパー１００に押し付けられて安定したローラー効果が得られるので、スタンパー１００との間の気泡がスムーズに押し出されて一段と確実なピットの転写が行なわれる。
【００３９】
以上の実施例で明らかな如く本発明による加圧転写装置は、加圧パッド１０のディスク加圧面１０ａの傾斜形状により、加圧時には垂直加圧とローラー効果の利点を持ち、またセンターボス５のディスク保持面５ａの傾斜によりさらに安定したローラー効果が得られるため、スタンパー１００とディスク１０１の間から気泡をスムーズに押し出すことができ、その結果確実なピットの転写が行なえるものである。
【００４０】
従ってこの加圧転写装置では、従来のように気泡を取り除くために加圧パッドの加圧力を増大させる必要がないので、装置のコストダウンを図ることができ、また装置内を真空とする必要もないため、真空引きに要する時間を削減できて転写タクトが短縮され、生産性の向上に繋がる。
【００４１】
さらにこの加圧転写装置では、加圧テーブル４にスタンパー１００を磁気的に吸着保持する磁石１５及び１６を組み込んだことにより、加圧時にスタンパー１００はしっかりと加圧テーブル４上で固定保持されるので、より正確なピットの転写が行なわれる。またスタンパー１００を取り出すときには簡単に加圧テーブル４から引き剥がすことができる。
【００４２】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例の構成に限定されることなく他にも種々の実施形態を採りうるものであることは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
以上に説明で明らかな如く、本発明の請求項１に係る加圧転写装置は、ディスクを押圧してスタンパーに押し付ける加圧パッドのディスク加圧面を傾斜形状としたことにより、加圧時にディスクはその片側から徐々にスタンパーに押し付けられるので、スタンパーとの間の気泡をスムーズに押し出すことができ、これによって確実なピットの転写が行なわれて光ディスクの品質が向上する効果がある。
【００４４】
さらに本発明の請求項２に係る加圧転写装置は、ディスクを保持するセンターボスのディスク保持面も加圧パッドのディスク加圧面と同様に傾斜させたことにより、加圧時にディスクはより自然な状態で片側からスタンパーに押し付けられてスタンパーとの間の気泡をスムーズに押し出すことができ、これによって一段と確実なピットの転写が行なわれて光ディスクの品質がさらに向上する効果がある。
【００４５】
そしてこの加圧転写装置では、従来のように気泡を取り除くために加圧パッドの加圧力を増大させる必要がないので、装置のコストダウンを図ることができ、また装置内を真空とする必要もないため、真空引きに要する時間を削減できて転写タクトが短縮され、生産性の向上に繋がる効果がある。
【００４６】
さらに本発明の請求項３に係る加圧転写装置は、加圧テーブルにスタンパーを磁気的に吸着保持する磁石を組み込んだことにより、加圧時にスタンパーはしっかりと加圧テーブル上で固定保持されるので、より正確なピットの転写が可能となり、またスタンパーを取り出すときには簡単に加圧テーブルから引き剥がすことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す加圧転写装置の正面図である。
【図２】同、要部の縦断面図である。
【図３】同、加圧転写動作の説明図である。
【図４】本発明のさらに好適な実施例を示す加圧転写装置の要部の縦断面図である。
【図５】同、加圧転写動作の説明図である。
【図６】従来例の加圧転写装置の正面図である。
【図７】同、加圧転写動作の説明図である。
【符号の説明】
４・・・・加圧テーブル、５・・・・センターボス、５ａ・・・・ディスク保持面、１０・・・・加圧パッド、１０ａ・・・・ディスク加圧面、１１・・・・エアーシリンダー（加圧駆動手段）、１５，１６・・・・磁石、１００・・・・スタンパー、１０１・・・・ディスク
【図１】
2004246954.tif 000003
【図２】
2004246954.tif 000004
【図３】
2004246954.tif 000005
【図４】
2004246954.tif 000006
【図５】
2004246954.tif 000007
【図６】
2004246954.tif 000008
【図７】
2004246954.tif 000009