(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、二段加圧を必要とすることなくスタンパー１００とディスク１０１の間から気泡を除去することができ、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。【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の外周に突出部１８を形成し、加圧時には気泡の残存が生じ易いディスク１０１の外周部をこの突出部１８によって強く押圧して気泡を押し出すようにする。【選択図】  図２
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【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硬質弾性体によりなる加圧パッドと、
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、
上記加圧パッドは、上記ディスクの外周部を押圧する部分が突出した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】
上記加圧パッドに、加圧時に上記ディスクとの間からエアーを排出するための穴が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】
上記穴は、上記センターボスに対する逃げ部を兼用することを特徴とする請求項２に記載のディスクのピット加圧転写装置。
【請求項４】
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、
上記加圧パッドは、上記ディスクの外周部を押圧する部分が金属あるいは樹脂材で形成され、それより内側の部分が硬質弾性体で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。
【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５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、加圧パッドの押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、従来装置の加圧パッドの形状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は充分な加圧力が伝わりにくいので、その部分に気泡の残存が生じ易い。
【００１４】
そのため従来は、一度加圧を行なった後、ディスクの外周部を再度加圧する二段加圧を行なっていた。
この二段目の加圧を行なう装置を図６に示す。
この装置は、図５に示した加圧転写装置と同様の装置が用いられ、ここでは加圧パッドに換えて外周加圧リング１４が台座９に取り付けられる。この外周加圧リング１４は金属あるいは樹脂材によりなり、この外周加圧リング１４でディスク１０１の外周部を再加圧することによってその部分から気泡を確実に押し出し、正確なピットの転写が行なわれるようにするものである。
【００１５】
このように従来は、気泡の除去に二段加圧を行なっていたため、その分だけ多くの工程を必要とするので生産性が悪く、また二段加圧を行なうために装置が２台必要となるので、高いコストがかかる問題があった。
【００１６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、二段加圧を必要とすることなく気泡を除去することができ、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硬質弾性体によりなる加圧パッドと、
加圧パッドに圧力を付与する加圧駆動手段と、
を備え、
この構成において加圧パッドは、ディスクの外周部を押圧する部分が突出した形状に形成された構造とする。
さらにこの構造においては加圧パッドに、加圧時にディスクと加圧パッドの間からエアーを排出するための穴を形成する。
また加圧パッドは、ディスクの外周部を押圧する部分が金属あるいは樹脂材で形成され、それより内側の部分が硬質弾性体で形成された構造としてもよい。
【００１８】
上記のように構成される本発明の加圧転写装置では、従来気泡の残存が生じ易かったディスクの外周部を加圧パッドによって強く押圧できるため、その部分から気泡がスムーズに押し出されて確実なピットの転写が行なわれるので、従来のような二段加圧が不要となる。
【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１３０ｍｍ、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、そのディスク加圧面１０ａはディスクを垂直方向から均等に押圧できるように水平に形成されている。そして特に本例装置ではこの加圧パッド１０のディスク加圧面１０ａはディスクの外周部を押圧する部分が突出部１８となされている。
【００２６】
この突出部１８はディスク加圧面１０ａの外周に沿ってリング状に突出形成されており、その内周径は１１２ｍｍで、直径１２０ｍｍのディスク１０１の外周部を全周にわたって確実に押圧できるようになっている。尚、この突出部１８の突出高さｈは０．５ｍｍ程度が適当である。
【００２７】
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に対する逃げ部となる内径２３ｍｍの穴１９が形成されている。この穴１９は台座９及び可動盤６に形成された穴と連通して上方に開放されており、後述するように加圧時にはこの穴１９からディスク１０１と加圧パッド１０の間の残留エアーが排出されるようになっている。
【００２８】
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。
【００２９】
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２０と２１が設けられている。このストッパー２０と２１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２０と２１が対接することによってそれ以上の加圧が規制される。
【００３０】
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２０と２１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。
【００３１】
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）。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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のディスク加圧面１０ａの外周部が突出部１８となされていることにより、この突出部１８でディスク１０１の外周部が強く押圧される。即ちこの場合、図３（Ａ）〜（Ｂ）に示す如く加圧パッド１０が下降されると先ず突出部１８がディスク１０１の外周部に当接してこれを押圧し、続いてさらに加圧パッド１０が下降されると同図（Ｃ）〜（Ｄ）に示す如く加圧パッド１０の圧縮変形により突出部１８が潰されてその内側のディスク加圧面１０ａと共に加圧パッド１０がディスク１０１を全面的に押圧する状態となる。
【００３６】
このように加圧パッド１０がディスク１０１を押圧してスタンパー１００に押し付けることによりディスク１０１とスタンパー１００の間から気泡が押し出され、特にこの装置では、従来気泡の残存が生じ易かったディスク１０１の外周部を加圧パッド１０の突出部１８によって強く押圧できるため、その部分から気泡がスムーズに押し出されて確実なピットの転写が行なわれる。
【００３７】
この加圧転写装置においては、加圧パッド１０の突出部１８の突出高さｈを０．５ｍｍ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。またこの突出部１８の突出高さｈが０．３ｍｍ未満ではディスク１０１の外周部を強く押圧する効果が弱く、また０．７ｍｍを越えると突出部１８より内側のディスク加圧面１０ａでディスク１０１を充分な力で押圧できなくなるので、この突出部１８の突出高さｈは０．５±０．２ｍｍとするのが適当である。
【００３８】
またこの装置の加圧動作においては、図３（Ｃ）〜（Ｄ）に示す如く加圧パッド１０の突出部１８が潰れるとき、この突出部１８より内側のディスク加圧面１０ａとディスク１０１との間のスペースに溜まっていたエアーが加圧パッド１０の穴１９から排出され、スムーズな加圧が行なわれる。またこの加圧パッド１０の穴１９からは、加圧パッド１０とディスク１０１の間からディスク１０１のセンターホール１０１ａ側に押し出された気泡の排出も行なわれる。
さらにこの加圧転写装置では、加圧パッド１０の穴１９がセンターボス５に対する逃げ部を兼用しているので、加圧時には加圧パッド１０がセンターボス５と干渉することはなく、よりスムーズな加圧が行なわれる。
【００３９】
図４に加圧パッドの他の構造例を示す。
即ちこの例の加圧パッド１０は、ディスク１０１の外周部を押圧する部分が剛性体によりなる外周リング２２で形成され、この外周リング２２より内側のパッド本体２３の部分はウレタンゴム等の硬質弾性体で形成してある。この場合、外周リング２２の材質である剛性体としては金属あるいは樹脂材が好適に用いられる。またこの加圧パッド１０のディスク加圧面１０ａは、パッド本体２３が外周リング２２から僅かに突出した構造となされている。
【００４０】
このように構成される加圧パッド１０による加圧動作では、加圧パッド１０が下降されると先ず硬質弾性体によりなるパッド本体２３がディスク１０１を押圧し、その後外周リング２２がディスク１０１の外周部を押圧してスタンパー１００に押し付ける。この場合、加圧パッド１０はディスク１０１の外周部を押圧する外周リング２２が金属あるいは樹脂材で形成されているので、この外周リング２２によってディスク１０１の外周部を強く押圧することができるため、その部分から気泡がスムーズに押し出されて確実なピットの転写が行なわれる。
【００４１】
そして実施例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。
【００４２】
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。
【００４３】
以上の実施例に示した如く本発明による加圧転写装置では、従来気泡の残存が生じ易かったディスク１０１の外周部を加圧パッド１０によって強く押圧できるため、その部分から気泡がスムーズに押し出されて確実なピットの転写が行なわれる。
従ってこの加圧転写装置を用いることにより、従来のような二段加圧が不要となるので、工程の削減が可能となって生産性の向上に繋がると共に、１台で加圧転写が可能となるため装置のコストダウンを図ることができるものである。
【００４４】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこ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。
【００４５】
【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では、加圧パッドにおけるディスクの外周部を押圧する部分を突出形状に形成したことにより、従来気泡の残存が生じ易かったディスクの外周部を加圧パッドによって強く押圧できるため、その部分から気泡がスムーズに押し出されて確実なピットの転写が行なわれるので、従来のような二段加圧が不要となり、その結果、工程の削減が可能となって生産性の向上に繋がると共に、１台で加圧転写が可能となるため装置のコストダウンを図ることができる効果がある。
【００４６】
また本発明の請求項２に係る加圧転写装置では、加圧時に加圧パッドとディスクとの間の残留エアーが加圧パッドの穴から排出されるので、スムーズな加圧が可能となる効果がある。
【００４７】
さらに本発明の請求項３に係る加圧転写装置では、上記エアー排出用の穴がセンターボスに対する逃げ部を兼用しているので、加圧時には加圧パッドがセンターボスと干渉することはなく、よりスムーズな加圧が可能となる効果がある。
【００４８】
また本発明の請求項４に係る加圧転写装置のように、加圧パッドの外周部分を金属あるいは樹脂材で形成し、それより内側の部分を硬質弾性体で形成した構造としても、ディスクの外周部を加圧パッドによって強く押圧できるため、その部分から気泡がスムーズに押し出されて確実なピットの転写が行なわれる。
従ってこの請求項４に係る加圧転写装置によっても従来のような二段加圧が不要となり、その結果、工程の削減が可能となって生産性の向上に繋がると共に、１台で加圧転写が可能となるため装置のコストダウンを図ることができる。
【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】加圧パッドの他の構造例を示す加圧転写装置の要部の縦断面図である。
【図５】従来例の加圧転写装置の正面図である。
【図６】従来の二段加圧に用いる加圧装置の正面図である。
【符号の説明】
４・・・・加圧テーブル、５・・・・センターボス、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）、１８・・・・加圧パッドの突出部、１９・・・・加圧パッドの穴、２２・・・・外周リング、２３・・・・パッド本体、１００・・・・スタンパー、１０１・・・・ディスク
【図１】
2004273069.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004273069.tif 000005
【図４】
2004273069.tif 000006
【図５】
2004273069.tif 000007
【図６】
2004273069.tif 000008