(57)【要約】      （修正有）【課題】ディスクとスタンパを貼り合わせる際に、加圧パッドを必要とすることなく、確実に貼り合わせることができる真空貼り合わせ装置を提供する。【解決手段】ディスク１が載置されるテーブル３と、ディスク１とスタンパ２の中心の位置出しを行うセンターピン９と、スタンパ２の外周を支持する外周リング１０と、テーブル２と外周リング１０を相対的に昇降移動させる昇降手段１１と、ディスク１とスタンパ２の間を真空吸引するバキューム手段とを備える。バキューム手段は、センターピン９から真空吸引を行う第１のバキューム経路１３と、外周リング１０から真空吸引を行う第２のバキューム経路１７を有して構成される。先に第１のバキューム経路１３によってセンターピン９から真空吸引を行い、その後に第２のバキューム経路１７によって外周リング１０から真空吸引を行いながら、テーブル３に対し外周リング１０を降下させる。【選択図】  図１
2005310247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクとスタンパを貼り合わせる真空貼り合わせ装置であって、
ディスクが載置されるテーブルと、
上記テーブルの中心部に設けられ、上記ディスクと上記スタンパの夫々のセンターホールが嵌合されて上記ディスクと上記スタンパの中心の位置出しを行うセンターピンと、
上記テーブルの外側に設けられ、上記スタンパの外周を支持する外周リングと、
上記テーブルと上記外周リングを相対的に昇降移動させる昇降手段と、
上記ディスクと上記スタンパの間を真空吸引するバキューム手段と、
を備え、
上記バキューム手段は、上記センターピンから真空吸引を行う第１のバキューム経路と、上記外周リングから真空吸引を行う第２のバキューム経路を有して構成され、
先に上記第１のバキューム経路によって上記センターピンから真空吸引を行い、その後上記第２のバキューム経路によって上記外周リングから真空吸引を行いながら、上記テーブルに対し上記外周リングを降下させることにより、上記ディスクと上記スタンパを内周から外周に向かって貼り合わせるようにしたことを特徴とする真空貼り合わせ装置。
【請求項２】
上記ディスクと上記スタンパが内周から外周に向かって貼り合わされるに従って、上記外周リングを緩やかに降下させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の真空貼り合わせ装置。
【請求項３】
上記テーブルと上記外周リングの間に密閉用のОリングを介在させたことを特徴とする請求項１に記載の真空貼り合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの製造工程において、ディスクとスタンパを貼り合わせる真空貼り合わせ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの製造工程においては、ディスクとスタンパを貼り合わせ、スタンパから信号の記録ピットをディスクに転写する工程がある。
この転写工程で用いられる貼り合わせ装置の構成例を図１３に示す。
ここで１はディスク、２はスタンパであって、ディスク１の上面側には紫外線硬化樹脂が塗布されており、これにスタンパ２を貼り合わせてスタンパ２の記録ピットを転写するものである。
【０００３】
このディスク１とスタンパ２の貼り合わせに用いる従来の貼り合わせ装置は、図１３に示す如く、ディスク１が載置されるテーブル３と、このテーブル３の中心部に設けられ、ディスク１とスタンパ２の中心の位置出しを行うセンターピン９と、テーブル３の外側に設けられ、スタンパ２の外周を支持する外周リング１０と、テーブル３に対し外周リング１０を昇降移動させる昇降手段１１と、ディスク１とスタンパ２の間を真空吸引するバキューム手段と、ディスク１とスタンパ２に圧力を加える加圧パッド２１と、を備えて構成される。
【０００４】
テーブル３は、支持組体４を介して基台５に固定支持されており、このテーブル３の上にディスク１が載置される。このテーブル３におけるディスク載置面には、図１５に示すように、ディスク固定用の吸引孔６が内周側と外周側に複数形成されている。この吸引孔６は、チューブ７を介してバキュームポンプ８に通じており、このバキュームポンプ８の真空吸引力が吸引孔６からディスク１に作用してディスク１がテーブル３に吸着固定されるようになっている。
【０００５】
センターピン９は、テーブル３の中心部に植設される２段構造の円柱状体によりなり、図１５に示す如くこのセンターピン９の基部９ａにディスク１の中心部のセンターホール１ａがほぼ隙間なく嵌合すると共に、先端の細径部９ｂにスタンパ２の中心部のセンターホール２ａがほぼ隙間なく嵌合することにより、ディスク１とスタンパ２の中心の位置出しが行われる。
【０００６】
外周リング１０は、テーブル３の外周に沿った円筒形状に形成されており、この外周リング１０の上端面部にスタンパ２の外周が支持される。この外周リング１０は、固定のテーブル３に対し昇降移動されるようになっており、その昇降手段としてはサーボモーター１１が用いられている。
【０００７】
サーボモーター１１は支持組体４の中央下部に固定され、その駆動軸である回転螺子軸１１ａが外周リング１０と一体の底板１０ａの中央部に取り付けられた螺子軸受１２に螺合挿通されており、このサーボモーター１１が駆動して回転螺子軸１１ａが回転されると、これに伴って外周リング１０が昇降移動する構造となっている。
【０００８】
ディスク１とスタンパ２の間を真空吸引するバキューム手段は、外周リング１０の上部に設けられた吸引口１８にチューブ１９を介してバキュームポンプ２０を接続して構成され、このバキュームポンプ２０の駆動によって吸引口１８からディスク１とスタンパ２の間の空気が吸引されるものである。
【０００９】
ディスク１とスタンパ２に圧力を加える加圧パッド２１は、テーブル３の上方に配置されており、図には表われていないサーボモーターを備えたパッド昇降機構によって昇降駆動されるようになっている。この加圧パッド２１はシリコンゴム製で、その押圧面は球面状に形成されている。
【００１０】
このように構成される従来の貼り合わせ装置では、図１３に示す状態から加圧パッド２１を降下させて、図１４に示すように加圧パッド２１でスタンパ２を押圧することによりディスク１とスタンパ２を内周部から貼り合わせ、同時にバキュームポンプ２０によって吸引口１８からディスク１とスタンパ２の間を真空吸引しながら、徐々に外周リング１０を降下させることにより、ディスク１とスタンパ２を内周部から外周部に向かって貼り合わせるようにする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の如き従来の装置は、ディスクとスタンパの貼り合わせに加圧パッドを用いた構成であるため、次のような問題点がある。
即ち、加圧パッドの昇降駆動はサーボモーターで行っているが、ディスクとスタンパを内周部から外周部に向かって圧着するために加圧パッドは速度を可変して徐々に降下させなければならず、一回の貼り合わせに相当の時間を要していた。
【００１２】
また、加圧パッドはシリコンゴム製であり、このシリコンゴムには少量の油が含有されているため、加圧の際にその油分がしみ出てスタンパを汚染する恐れがある。また、その油分が枯渇するとゴムに亀裂が生じ、このため充分な圧力で加圧できなくなるので貼り合わせ不良が発生し、さらにゴムの自己崩壊が起こり、これが粉塵となって装置全体を汚染する恐れもある。
【００１３】
さらに、シリコンゴム製の加圧パッドは寿命が短いため、頻繁に交換が必要となり、また加圧パッドの表面に亀裂がないか等の点検を毎日行う必要があるので、メンテナンスに手間がかかるという問題もあった。
【００１４】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、ディスクとスタンパの貼り合わせにおいて加圧パッドを必要としない真空貼り合わせ装置を提供することにより、上記の問題点を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために本発明は、
ディスクとスタンパを貼り合わせる真空貼り合わせ装置であって、
ディスクが載置されるテーブルと、
このテーブルの中心部に設けられ、ディスクとスタンパの夫々のセンターホールが嵌合されてディスクとスタンパの中心の位置出しを行うセンターピンと、
テーブルの外側に設けられ、スタンパの外周を支持する外周リングと、
テーブルと外周リングを相対的に昇降移動させる昇降手段と、
ディスクとスタンパの間を真空吸引するバキューム手段と、  
を備え、
上記バキューム手段は、センターピンから真空吸引を行う第１のバキューム経路と、外周リングから真空吸引を行う第２のバキューム経路を有して構成され、
先に第１のバキューム経路によってセンターピンから真空吸引を行い、その後に第２のバキューム経路によって外周リングから真空吸引を行いながら、テーブルに対し外周リングを降下させることにより、ディスクとスタンパを内周から外周に向かって貼り合わせるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
上記の如く構成される本発明の真空貼り合わせ装置によれば、従来の装置で用いられていた加圧パッドを必要とすることなく、ディスクとスタンパを確実に貼り合わせることができる。そして、この真空貼り合わせ装置では、加圧パッドを使用しないことにより、従来加圧パッドの昇降に要していた時間が省略されるので、貼り合わせ時間を短縮することができ、また加圧パッドから生じる油や粉塵による汚染の恐れがなくなるのでクリーン度が向上する。また加圧パッドをなくしたことで、その駆動系も不要となるため設備のコストダウンが図られ、さらに加圧パッドの交換や点検も不要となるのでメンテナンスの簡略化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
本発明による貼り合わせ装置の好適な実施例の構成を図１に示す。
ここで１はディスク、２はスタンパであって、ディスク１の上面側には紫外線硬化樹脂が塗布されており、これにスタンパ２を貼り合わせてスタンパ２の記録ピットを転写するものである。
【００１８】
このディスク１とスタンパ２の貼り合わせに用いる実施例の貼り合わせ装置は、図１に示す如く、ディスク１が載置されるテーブル３と、このテーブル３の中心部に設けられ、ディスク１とスタンパ２の中心の位置出しを行うセンターピン９と、テーブル３の外側に設けられ、スタンパ２の外周を支持する外周リング１０と、テーブル３に対し外周リング１０を昇降移動させる昇降手段１１と、ディスク１とスタンパ２の間を真空吸引するバキューム手段と、を備えて構成されており、ここでは前述した図１３の従来装置で用いられていた加圧パッド２１は設けられていない。
【００１９】
テーブル３は、支持組体４を介して基台５に固定支持されており、このテーブル３の上にディスク１が載置される。このテーブル３は、防錆性を考慮してステンレスまたはアルマイトを材料として形成され、その上面のディスク載置面には、図２に示すように、ディスク固定用の吸引孔６が内周側と外周側に複数形成されている。この吸引孔６は、チューブ７を介してバキュームポンプ８に通じており、このバキュームポンプ８の真空吸引力が吸引孔６からディスク１に作用してディスク１がテーブル３に吸着固定されるようになっている。
【００２０】
センターピン９は、テーブル３の中心部に植設される２段構造の円柱状体によりなり、図２に示す如くこのセンターピン９の基部９ａにディスク１の中心部のセンターホール１ａ(内径１５ｍｍ)がほぼ隙間なく嵌合すると共に、先端の細径部９ｂにスタンパ２の中心部のセンターホール２ａ(内径１０ｍｍ)がほぼ隙間なく嵌合することにより、ディスク１とスタンパ２の中心の位置出しが行われる。このセンターピン９は、テーブル３と同じくステンレスまたはアルマイトを材料として形成されるもので、ディスク１とスタンパ２の正確な中心の位置出しを行うため、基部９ａと細径部９ｂの偏芯を１０μｍ以下に抑えて成形される。
【００２１】
外周リング１０は、テーブル３の外周に沿った円筒形状に形成されており、この外周リング１０の上端面にスタンパ２の外周が載置支持される。この外周リングもテーブルと同様に、ステンレスまたはアルマイトを材料として形成される。この外周リング１０は、固定のテーブル３に対し昇降移動されるようになっており、その昇降手段としてはサーボモーター１１が好適に用いられる。
【００２２】
サーボモーター１１は支持組体４の中央下部に固定され、その駆動軸である回転螺子軸１１ａが外周リング１０と一体の底板１０ａの中央部に取り付けられた螺子軸受１２に螺合挿通されており、このサーボモーター１１が駆動して回転螺子軸１１ａが回転されると、これに伴って外周リング１０が昇降移動する構造となっている。
【００２３】
ディスク１とスタンパ２の間を真空吸引するバキューム手段は、センターピン９から真空吸引を行う第１のバキューム経路１３と、外周リング１０から真空吸引を行う第２のバキューム経路１７を有して構成される。
第１のバキューム経路１３は、センターピン９に設けられた吸引口１４にチューブ１５を介してバキュームポンプ１６を接続して構成される。ここで吸引口１４は図２及び図３に示す如く、センターピン９の基部９ａの周面に軸方向に形成される複数の溝によりなり、バキュームポンプ１６の駆動によってこの吸引口１４からディスク１とスタンパ２の間の空気が吸引される。一方、第２のバキューム経路１７は、外周リング１０の上部に設けられた吸引口１８にチューブ１９を介してバキュームポンプ２０を接続して構成され、このバキュームポンプ２０の駆動によって吸引口１８からディスク１とスタンパ２の間の空気が吸引される構造となっている。
【００２４】
この貼り合わせ装置において、サーボモーター１１による外周リング１０の昇降移動動作と、バキュームポンプ１６及び２０の駆動による真空吸引動作は、図には表れていない制御装置で設定された制御プログラムに従って実行されるものである。
【００２５】
またこの貼り合わせ装置では、テーブル３の外周面と外周リング１０の内周面との間にゴム製のＯリング２２が介在されており、このＯリング２２によってテーブル３と外周リング１０の間が密閉されてディスク１とスタンパ３の間の真空吸引が確実に行われるようにしてある。
【００２６】
続いて、以上の如く構成される本例の貼り合わせ装置における貼り合わせ動作の詳細を図４〜図１０で説明する。
図４は貼り合わせ装置の初期状態を示しており、この状態ではテーブル３に対し外周リング１０が最降下位置にある。そして、この初期状態において図５に示す如く、テーブル３の上にディスク１を置く。このときディスク１は、その中心のセンターホール１ａにセンターピン９を通すことで正確に中心の位置出しが行われ、その状態でバキュームポンプ８の真空吸引力によって確実にテーブル３に吸着固定される。
【００２７】
テーブル３にディスク１が載置されると、サーボモーター１１の駆動により、図６に示す如く外周リング１０が上昇移動し、これが最上昇位置まで移動された状態で、図７に示すようにスタンパ２を外周リング１０の上端面に載せる。このときスタンパ２は、その中心のセンターホール２ａにセンターピン９を確実に通すことで中心の位置出しが正確に行われる。
【００２８】
そして、上記のようにディスク１とスタンパ３がセットされた状態で、先ず第１のバキューム経路１３のバキュームポンプ１６によってセンターピン９の吸引口１４から真空吸引を行う。この場合、スタンパ２の中心部の下には支えがないため、図８に示す如くスタンパ２は中心部が真空吸引によって撓み、ディスク１に貼り付けられる。
【００２９】
その後、続いて第２のバキューム経路１７のバキュームポンプ２０によって外周リング１０の吸引口１８から真空吸引を行いながら、サーボモーター１１を駆動して図８〜図９に示すようにテーブル３に対し外周リング１０を降下させることにより、ディスク１とスタンパ２はその間に気泡が残存することなく内周から外周に向かって徐々に貼り合わされてゆく。
【００３０】
このとき、ディスク１とスタンパ２が内周から外周に向かって貼り合わされるに従って、サーボモーター１１の速度を低下させて外周リング１０を緩やかに降下させるようにすることで、ディスク１とスタンパ２を外周まで確実に貼り合わせることができる。
【００３１】
そして、図９に示すようにディスク１とスタンパ２が外周まで完全に貼り合わされた状態で、外周リング１０に降下を一定時間(１秒程度)停止させて真空吸引を行うことにより、ディスク１とスタンパ２の貼り合わせをさらに確実なものとし、その後、図１０に示す如く外周リング１０を最降下位置まで移動させた状態で全ての真空吸引を停止することにより、貼り合わせ工程が完了する。
【００３２】
こうしてディスク１とスタンパ２を貼り合わせることにより、ディスク１に塗布された紫外線硬化樹脂にスタンパ３の記録ピットが転写される。そして次工程では、貼り合わされたディスク１とスタンパ２に紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させた後、ディスク１からスタンパ２を引き剥がすようにする。
【００３３】
以上の如く構成され動作される本例の貼り合せ装置によれば、従来の装置で用いられていた加圧パッドを必要とすることなく、ディスクとスタンパを確実に貼り合わせることができる。そして、この貼り合わせ装置では、加圧パッドを使用しないことにより、従来加圧パッドの昇降に要していた時間が省略されるので、貼り合わせ時間を短縮することができ、また加圧パッドから生じる油や粉塵による汚染の恐れがなくなるのでクリーン度が向上する効果がある。また加圧パッドをなくしたことで、その駆動系も不要となるため設備のコストダウンが図られ、さらに加圧パッドの交換や点検も不要となるのでメンテナンスの簡略化が可能となる効果もある。
【００３４】
図１１及び図１２は本発明の変形例を示す。
図１１は、外周リング１０を固定とし、テーブル３を昇降移動させるようにした構成例である。即ちこの例では、外周リング１０が支持組体４を介して基台５に固定支持されていると共に、テーブル３の下面に固定された螺子軸受１２にサーボモーター１１の回転螺子軸１１ａが螺合挿通されており、サーボモーター１１の駆動によって外周リング１０に対しテーブル３が昇降移動する構造となっている。
【００３５】
図１２は、外周リング１０を昇降移動させる昇降手段として、サーボモーターに代えてシリンダ装置を用いた構成例である。即ちこの例では、支持組体４の中央下部にシリンダ装置２３が固定され、このシリンダ装置２３のピストン軸２３ａが外周リング１０の底板１０ａに連結されており、このシリンダ装置２３の駆動によってテーブル３に対し外周リング１０が昇降移動する構造となっている。
【００３６】
これら図１１及び図１２に示す変形例の貼り合わせ装置においても、前述した図１〜図１０の実施例の貼り合わせ装置と同じようにディスク１とスタンパ２を確実に貼り合わせることができる。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの例に限定されることなく、他にも種々の実施形態を採り得るものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による貼り合わせ装置の実施例の構成を示す正面図である。
【図２】同、主要部(センターピンの周辺部)の拡大断面図である。
【図３】同、センターピンの平面図である。
【図４】同、貼り合わせ動作の説明図である。
【図５】同、貼り合わせ動作の説明図である。
【図６】同、貼り合わせ動作の説明図である。
【図７】同、貼り合わせ動作の説明図である。
【図８】同、貼り合わせ動作の説明図である。
【図９】同、貼り合わせ動作の説明図である。
【図１０】同、貼り合わせ動作の説明図である。
【図１１】本発明による貼り合わせ装置の変形例を示す正面図である。
【図１２】同、他の変形例を示す正面図である。
【図１３】従来の貼り合わせ装置の構成例を示す正面図である。
【図１４】同、貼り合わせ動作の説明図である。
【図１５】同、主要部(センターピンの周辺部)の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…ディスク
２…スタンパ
３…テーブル
９…センターピン
１０…外周リング
１１…サーボモーター(昇降手段)
１３…第１のバキューム経路
１４…吸引口
１６…バキュームポンプ
１７…第２のバキューム経路
１８…吸引口
２０…バキュームポンプ
２２…Ｏリング
２３…シリンダ装置(昇降手段)
【図１】
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【図２】
2005310247.tif 000004
【図３】
2005310247.tif 000005
【図４】
2005310247.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005310247.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005310247.tif 000011
【図１０】
2005310247.tif 000012
【図１１】
2005310247.tif 000013
【図１２】
2005310247.tif 000014
【図１３】
2005310247.tif 000015
【図１４】
2005310247.tif 000016
【図１５】
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