專利名稱：信息記錄盤及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及可用于例如光盤之類用途的一種空氣夾層結(jié)構(gòu)的信息記錄盤及其制造工藝。
已提出一種由塑料制成的空氣夾層結(jié)構(gòu)的信息記錄盤，通過會聚光線諸如激光束之類于記錄介質(zhì)層上以完成存諸和讀出信息，所述的盤包括兩個盤基片，它們用超聲焊接技術(shù)通過插入所述的盤基片之間的外周和內(nèi)周墊圈疊壓在一起(例如日本專利特開昭103537/1985)。
提出的信息記錄盤是通過如下方法制成的各自在其兩個表面上具有環(huán)狀而連續(xù)排列的凸起的外周和內(nèi)周墊圈被置于兩個盤基片之間，并且利用一超聲焊接機施加超聲振蕩于該處以軟化上述外周和內(nèi)周墊圈的凸起，從而一次將兩個盤基片焊接而相互粘附。這樣制成的信息記錄盤與通過用粘合劑粘合兩個盤基片所得到的信息記錄盤的情況作比較無疑具有其制造方法簡單及生產(chǎn)率高的優(yōu)點。
然而，在如同上面所提出的信息記錄盤內(nèi)，牽涉到這樣的問題，由于外周和內(nèi)周凸起是環(huán)狀和連續(xù)排列的，因為超聲焊接和盤表面翹曲留剩下內(nèi)部應力，從而不能得到具有符合于標準規(guī)范(根據(jù)國際標準組織規(guī)定在5毫拉德內(nèi))的翹曲角的信息記錄盤。
而且，在通過一次實現(xiàn)超聲焊接來制造信息記錄盤的方法是，牽涉到這樣的問題，不能得到具有符合于如前面所述的標準規(guī)范的翹曲角的信息記錄盤，因為在定位的盤基片和外周及內(nèi)周墊圈上施加超聲振蕩時，往往會出現(xiàn)剪切應變，特別是施加超聲振蕩于該處的彈性滯后效應，使外周墊圈顯著地變形，并且往往會伸出或進入盤基片的周緣部分，使得為獲得在其適當位置上焊接墊圈的疊層盤的定位變得困難，同時，即使墊圈被焊接在盤基片之間的適當位置，在所得到的盤疊層的表面上也會產(chǎn)生翹曲。
本發(fā)明旨在解決上述問題，本發(fā)明的首要目的是提供包括疊層盤基片且翹曲度小的信息記錄盤及提供制造疊層信息記錄盤并在定位焊接到盤片之間的墊圈上時不引起剪切應變的工藝。
本發(fā)明的第二個目的是提出制造信息記錄盤的工藝，所述工藝能夠制造包括兩個不易彼此脫落的盤基片的疊層的信息記錄盤，并且從翹曲的觀點看來被認為是有利的。
本發(fā)明的信息記錄盤是一個空氣夾層結(jié)構(gòu)的信息記錄盤，其中至少一個是具有紀錄介質(zhì)的兩個盤基片通過超聲焊接技術(shù)疊壓到一個外周墊圈和一個內(nèi)周墊圈上，所述的外周墊圈位于兩個盤基片的外周部分之間，而所述的內(nèi)周墊圈位于盤基片的內(nèi)周部分之間，并且上述外周和內(nèi)周墊圈各自在其兩個表面具有凸起，其特征在于，至少外周和內(nèi)周墊圈之一的凸起是環(huán)狀而不連續(xù)排列的。
本發(fā)明的工藝是用于制造一種空氣夾層結(jié)構(gòu)的信息記錄盤的工藝，其中，至少一個是具有記錄介質(zhì)層的兩個盤基片通過超聲焊接技術(shù)疊壓到一個外周墊圈和一個內(nèi)周墊圈上，所述外周墊圈位于兩個盤基片的外周部分之間，所述內(nèi)周墊圈則位于兩個盤基片的內(nèi)周部分之間，并且上述外周和內(nèi)周墊圈各自就其兩個表面上具有凸起，其特征為，通過使用其至少一個表面的凸起是環(huán)狀而不連續(xù)排列的上述外周和內(nèi)周墊圈，超聲焊接外周墊圈到盤基片的一面，然后，通過內(nèi)周墊圈在對面放置盤基片，同時超聲焊接上述外周墊圈到上述對面的盤基片上，以及超聲焊接上述內(nèi)周墊圈到上述盤基片的兩對面。
本發(fā)明的另一工藝是用于制造一種空氣夾層結(jié)構(gòu)的信息記錄盤的工藝，其中由熱熔材料制成的墊圈被置于兩個盤基片之間，而至少一個盤基片具有記錄介質(zhì)層，并且當利用一加壓裝置經(jīng)由上述盤基片施加壓力到上述墊圈上時，上述盤基片和上述墊圈經(jīng)受超聲焊接，該工藝的特征在于，當利用上述加壓裝置施加壓力時，上述盤基片和上述墊圈可被超聲波振蕩軟化或熔化，在通過上述加壓裝置引起的第一次下壓行程已達到預定值以后，超聲波振蕩便停止，以維持由上述加壓裝置造成的壓力跟隨條件，直到由上述加壓裝置引起的第二次下壓行程達到預定值為止。其后停止用上述加壓裝置施加壓力，于是上述盤基片和上述墊圈熔結(jié)在一起。


圖1是顯示本發(fā)明的信息記錄盤的平面圖。
圖2是至圖1所示盤的A-A向剖視圖。
圖3至圖5分別為顯示單個的外周墊圈的平面圖。
圖6至圖8分別為顯示單個的內(nèi)周墊圈的平面圖。
圖9為圖3至圖8所示墊圈各自的B-B向剖視圖。
圖10和圖11是顯示于關(guān)于一個盤基片和外周墊圈焊接在一起的狀況的剖視圖以及關(guān)于盤基片和外周及內(nèi)周墊圈焊接在一起的狀況的剖視圖。
圖12是一個顯示圖10的部分C的放大視圖。
圖13是一個顯示圖11的部分D的放大視圖。
圖14是用于本發(fā)明的超聲焊接機的正剖面圖，顯示了其總體結(jié)構(gòu)。
圖15是顯示時間和下壓行程值之間關(guān)系的曲線圖。
在上述附圖中，相同的標號表示相同的或者相應的部分，其中，是-信息記錄盤，3a和3b是盤基片，4a和4b是記錄介質(zhì)層，5是一外周墊圈，6是-內(nèi)周墊圈，7是-凸起，8是-焊接部分，11是-平臺，14是-角狀物，16是-超聲波振蕩器，17是-液壓缸，18是-位移傳感器，19是-接觸棒，20是-控制裝置。
本發(fā)明的信息記錄盤及其制造工藝將在下文得以詳盡地描述。
用于構(gòu)成該盤基片，外周墊圈和內(nèi)墊圈的物質(zhì)是熱塑樹脂，例如聚碳酸酯纖維、聚亞甲基，丙烯酸酯和聚烯烴。推薦的樹脂是乙烯和下面一般分子式(Ⅰ)或(Ⅱ)所述的環(huán)烯的共聚物，推薦的共聚物是那些含40-85摩爾百分比(mol%)，最好是含50-80摩爾百分比的乙烯，特別推薦用于形成該盤基片的樹脂包括，例如，由下列組成成分所形成的環(huán)烯類任意共聚合成物(A)一種包括乙烯成份和環(huán)烯成份的環(huán)烯類任意共聚物，環(huán)烯成份系由下列一般分子式[Ⅰ]或[Ⅱ]表示的環(huán)烯衍生出來的。上述的共聚物有0.05-10dl/g的固有粘性系數(shù)(在135℃萘烷中測量)和至少70℃的軟化溫度。
(B)一種包括乙烯和環(huán)烯成份的任意共聚物，環(huán)烯成份是由下面一般子式[Ⅰ]或[Ⅱ]表示的環(huán)烯衍生出來的，此共聚物具有的固有粘性系數(shù)為0.01-5dl/g(在135℃萘烷中測量)，其軟化溫度小于70℃。上述成份的重量比率為成份(A)/成份(B)從100/0.1到100/10。所述的成份(A)含有40-80mol%的乙烯成份，更好地為50-75mol%，成份(B)含有60-98mol%的乙烯成份，更好地為60-95mol%。
圖中，n和m各為零或一個正整數(shù)。l是3或更大的整數(shù)，R1到R10每一個代表氫原子、鹵原子或碳氫原子團。
據(jù)上述關(guān)于樹脂的說明，那些用來構(gòu)成該盤基片的樹脂最好是透明的，用來構(gòu)成外周墊圈的樹脂是那些由重量為含0.01～5%的無機微粒混合而成的，這些無機微粒如鈦的氧化物和二氧化鋁，其直徑不到200μm，用來構(gòu)成內(nèi)周墊圈的樹脂可能是透明的或者是已經(jīng)被填充物混合了的物質(zhì)。
該盤基片被模制成一個透明的盤。外周墊圈被模制成環(huán)狀，內(nèi)緣墊圈被模制成盤狀，在采用超聲焊接技術(shù)的條件下沒有特殊的限制，但一般地說，這種焊接技術(shù)是通過運用振蕩產(chǎn)生超聲波的方法得以實現(xiàn)的。這種振蕩頻率為15-50KHZ。功率為0.5-5W，被焊接的鄰接部分處于1-2kg/cm2的壓力下。在這種情況下，在采用加壓裝置通過盤基片對上述墊圈施加壓力的同時，墊圈將受超聲波振蕩的作用而軟化或熔化，在第一次下壓行程因加壓裝置的作用達到預定數(shù)值以后超聲波振蕩便停止下來，而在一段給定時間內(nèi)維持某個加壓條件(壓力跟隨條件或保壓條件)。事實上，由于加壓裝置的作用，在第二次下壓行程達到預定的數(shù)值以后，加壓動作便停止，以終止超聲焊接的操作。由此，所需的信息記錄盤就得到了。在超聲波振蕩的同時采用加壓裝置的下壓行程的數(shù)值(第一次下壓行程值)和其后壓力裝置下壓行程的數(shù)值(第二次下壓行程值)的改變依賴于盤基片、外周和內(nèi)周墊圈等組裝在一起的零件的材料、形狀和尺寸。但一般來說，第一次壓下行程值為30-200μm。第一次和第二次下壓行程的總值大約為60-250μm。盡管在超聲波振蕩時的壓力與在保壓時的壓力可以不同，但是，該壓力最好是相同的。
本發(fā)明所提及的術(shù)語“信息記錄盤”要求包含所有的能在紀錄介質(zhì)層上記錄信息的媒介，例如光盤和軟光盤。
本發(fā)明“信息記錄盤”的制造工藝是這樣的，第一步是通過超聲焊接技術(shù)將基片的一面疊加焊接在外周墊圈上，通過內(nèi)周墊圈在翻轉(zhuǎn)的已經(jīng)焊好外周墊圈的盤基片上對面疊放另一盤基片，對它們從同一方向同時進行第二步熔接操作，外周墊圈即疊合到對面的盤基片上，而內(nèi)周墊圈的兩個面也疊合到盤基片上。因此產(chǎn)生了所希望的信息記錄盤。在這種情況下當焊接工作在第一和第二步的其中一步或者兩部中執(zhí)行時，下壓行程值可以在兩步中受到控制，尤其是當執(zhí)行第二步時加壓裝置的下壓行程值可以按要求得到控制。
本發(fā)明的信息記錄盤的制造過程中，由于超聲波的停止而獲得壓力跟隨或保壓條件中，當保持這種條件時，處于壓力之下的所有應粘合的部件因超聲波振蕩而處于軟化或熔化狀態(tài)，當它們趨向固化時，沒有超聲波傳導到熔化的部件，因此，凝固后就沒有內(nèi)部變形產(chǎn)生，也不存在內(nèi)部應力。因此，在盤基片上不會發(fā)生翹曲，從而可得到良好的信息記錄盤，此外，墊圈和盤基片相互間的脫落的可能性也得以減少。
此外，在第一步焊接時將外周墊圈焊到盤基片的一面上的本發(fā)明信息記錄盤的制造工藝中，外周墊圈的定位是容易的，當超聲波焊接進行時定位處的剪切應變是可被抑制的。因為當外周墊圈在第一步焊接中已被焊到盤基片的一面后其余未焊接零件在第二步中被一次焊接，剩余的變形就更少了，由此得到的信息記錄盤從翹曲的觀點看來被認為是有利的。
在本發(fā)明中，最好是外周和內(nèi)周墊圈獨立地分布在兩個盤基片的內(nèi)周和外周墊圈之間，內(nèi)周和外周墊圈在它的兩表面上各有凸起，至少外周和內(nèi)周墊圈之一的凸起是環(huán)狀間斷地排列。
所用外周墊圈是環(huán)狀的，所用的內(nèi)周墊圈是盤狀的，兩者都被壓制而使在它們的表面形成的凸起沿環(huán)間斷地排列。凸起最好呈逐漸縮成一點的形狀，它呈一排或多排地沿環(huán)間斷排列而不是呈整個環(huán)狀排列的。為實現(xiàn)這要求，所用的合適的凸起是弧形的、錐形的或是桿形的。
生產(chǎn)本發(fā)明的信息記錄盤的本發(fā)明的第二個工藝包括連續(xù)的步驟，其中第一步是用超聲波焊接技術(shù)將外周墊圈和盤基片的一面焊在一起，然后在已焊好外周墊圈的盤基片上通過內(nèi)周墊圈疊放對面的盤基片，最后用超聲波焊接技術(shù)從一個方向一次將外周墊圈疊壓在對面的盤基片上，內(nèi)周墊圈疊壓在兩對面的盤基片上。
根據(jù)本發(fā)明，因為生產(chǎn)信息記錄盤的工藝是這樣設計的，即通過超聲波的振蕩在加壓下將要結(jié)合的部件粘接在一起，然后在壓力跟隨或保壓條件下停止超聲波振蕩，以固結(jié)這樣粘接起來的部件，所以能夠獲得這樣的包括疊合盤基片的信息記錄盤，它在翹曲這一點上是有利的，并且，其中疊合基片被此脫落的可能性很小。
通過采用內(nèi)、外周墊圈，每個墊圈在其兩個表面都有凸起，并且內(nèi)、外周墊圈中至少一個墊圈的凸起間斷地設置成環(huán)狀，所做成的前面說明的信息記錄盤，在超聲粘接時殘留的內(nèi)部應力及翹曲角度較小，因為在二塊盤基片之間構(gòu)成粘接部分的內(nèi)、外周墊圈的凸起是均勻地形成的，并且不連續(xù)地排列成環(huán)狀。
在本發(fā)明生產(chǎn)信息記錄盤的第二個工藝中，因為在工藝的第一步，定位中易發(fā)生剪切應變的外周墊圈已被焊接在盤基片的一面，從而在其后進行超聲焊接時防止了定位中的剪切應變，所以，定位變得容易了。此外，在該工藝的最后一步中，因為外周墊圈最先焊接一面的盤基片和對面的盤基片是以這樣一種方式疊合在一起的，即在外周墊圈焊接到該對面的盤基片的同時，內(nèi)周墊圈在兩側(cè)也焊接到盤基片上了，所以，在超聲焊接時產(chǎn)生的內(nèi)部應力大大地減小了，從而獲得了翹曲特性極好的信息記錄盤。
下面參考附圖所表示的例子對本發(fā)明加以說明。圖1是所示信息記錄盤的平面圖。圖2是圖1中盤的A-A向剖視圖。圖3到圖5分別表示單個的外周墊圈的平面圖。圖6到圖8分別表示單個的內(nèi)周墊圈的平面圖。圖9是圖3到圖8表示的墊圈各自在B-B處的剖視圖。圖10和圖11是表示處于焊接情況下有關(guān)盤基片和外周墊圈、盤基片和外周及內(nèi)周墊圈狀況的剖視圖，圖12是表示圖10的部分C的放大視圖，圖13是表示圖11的部分D的放大視圖。圖14是在本發(fā)明中使用的超聲波焊接機的正剖面圖，它表示了焊接機的總體結(jié)構(gòu)，圖15是表示時間和下壓行程值之間關(guān)系的曲線圖。
在圖1和圖2中，標號1表示信息記錄盤，這信息記錄盤1包括一在其中央有一中心孔2的疊壓圓形盤基片。在信息記錄盤1中，兩個盤基片3a和3b通過一外周墊圈5和一內(nèi)周墊圈6相互疊放以便記錄介質(zhì)層4a和4b互相面對面，然后兩盤基片3a和3b通過在上述墊圈5和6的表面具有的凸起用超聲波焊接法相互焊接，由于上述凸起的變形所形成的焊接部8而互相焊接起來。
外周墊圈5被模制成環(huán)狀，如圖9所示的逐漸縮小成一點的一凸起7置于其兩個表面。在圖3所示的例子中，凸起7被壓制成短弧狀，這短弧被排成一行以便呈現(xiàn)一斷線環(huán)。在圖4所示的例子中，凸起7被壓制成一長弧狀，這長弧被劃分成沿外周墊圈5圓周分布的四部分，在圖5所示的例子中，凸起7被壓制成一完整的連續(xù)的圓環(huán)。
內(nèi)周墊圈6被壓制成在中央有中心孔2的圓盤的形狀，逐漸縮成一點的凸起7置于其兩個表面上。在圖6所示的例子中，凸起7被壓制成一圓錐狀，許多凸起7沿圓周排列，而成兩排點線環(huán)。在圖7所示的例子中，凸起7被壓制成短弧狀，短弧成一排而呈現(xiàn)一斷線環(huán)。在圖8所示的例子中，凸起7被壓制成一完整的連續(xù)的圓環(huán)。
分別如圖10至14所示，標號11表示超聲波焊接機的一平臺，環(huán)形焊接臺分別在平臺外周和內(nèi)周上。在外周焊接臺上有一呈字母“V”型的定位環(huán)形凹槽12，在內(nèi)周焊接臺中部內(nèi)側(cè)有一像桿狀的定位夾具。定位夾具13徑向地分成三個部分并可沿徑向張開以便定位。定位夾具13放入盤基片和內(nèi)周墊圈的中心孔2內(nèi)。
標號14表示一角狀物，它作為一加壓裝置設置在平臺11的正上方，所述的角狀物通過一變換器15被連到超聲波振蕩器16，同時它設計成在液壓缸17的作用下相對平臺11能上下移動。標號18表示一位移傳感器，它設計成被與角狀物14的運動聯(lián)動的連接桿推壓，以檢測出角狀物14的行程值，發(fā)一信號給控制裝置20?？刂蒲b置20設計成根據(jù)來自位移傳感器18的信號輸出一信號以驅(qū)動或停止超聲波發(fā)生器16和液壓缸17工作。在如圖10和12所示的信息記錄盤1的生產(chǎn)工藝中，外周墊圈5首先通過定位放在平臺11上，同時將凸起7插入超聲焊接機的平臺11的定位凹槽12內(nèi)，盤基片3a被定位并由插在盤基片中央的中心孔2的定位夾具固定。然后定位夾具13徑向張開，在沿半徑方向上分成三個部分完成定位和夾緊工作。
在如上所述的條件下，連到超聲波發(fā)生器16的角狀物14通過液壓缸17操縱下降并加壓于在角狀物14和平臺11之間的盤基片3a和外周墊圈5。在壓力作用發(fā)生時，起動超聲波振蕩器，經(jīng)變換器15從角狀物14向盤基片3a和外周墊圈5發(fā)出超聲波振蕩。借助這操作，外周墊圈的上面凸起7和盤基片的相應部分被軟化并熔接在一起，從而焊接部8分別形成如圖2和圖13的形狀。在上述情況下控制裝置的使用將在后面提及。
其次，如圖11和圖13所示，角狀物14被朝上推回，翻轉(zhuǎn)已經(jīng)將外周墊圈層5焊到其上的盤基片3a，通過內(nèi)周墊圈6將另一盤基片3b疊放在平臺11上已經(jīng)翻轉(zhuǎn)過來的盤基片3a上。外周墊圈和盤基片3b通過將定位夾具13插入中心孔2將其定位并卡住。角狀物14再次下降并在對定位于平臺11上的這些部件加壓的情況下傳送超聲波振蕩，外周墊圈5未熔焊的凸起7和盤基片3b的相應部分，內(nèi)周墊圈的凸起部和盤基片3a和3b的相應部分同時被軟化，通過焊接熔化成如圖2所示的焊接部8處的形狀，從而信息記錄盤產(chǎn)生了。
在上述說明的過程中，角狀物14的下降行程值的控制大致分為兩步，那就是，在超聲波焊接在執(zhí)行第一步時、在這步，外周墊圈5和盤基片3a被熔化粘接在一起，在超聲波焊接在執(zhí)行第二步時，在這步，剩余的熔化粘接完成了。在那種情況下，當接觸桿19因角狀物14下降而推動位移傳感器18時，上述傳感器檢測角狀物14的位置。當在熔化粘接之前角狀物14通過液壓缸17的作用而予先下降時，位移傳感器18檢測這個移動，在由來自控制裝置20的指令確定的壓力作用下繼續(xù)下降直到角狀物14與在平臺11上的盤基片3a接觸。當角狀物14和在平臺11上的盤基片3a接觸并處于壓力條件下時，角狀物14停止下降，所以位移傳感器18檢測這下降點作為行程值的零點，如圖15所示，并發(fā)送一信號給控制裝置20。一收到這個信號，控制裝置20立刻將一指令發(fā)給超聲波振蕩器16并使之產(chǎn)生超聲波。當通過上述操作，這些零件被軟化并熔接時，角狀物14重新開始它的下降，因為它處在確定的壓力下。在這種情況下，位移傳感器18檢測角狀物14的行程值，在角狀物14被測得的行程值達到S點，即如圖15所設置的第一行程值時，超聲波振蕩器16通過來自控制裝置20的指令而停止工作。因為液壓缸繼續(xù)它的壓力作用，導致保壓狀態(tài)，在這時超聲波振蕩停止，角狀物14下降到第二行程值上，直到焊接部分8固化。當位移傳感器檢測到第一和第二行程值總和時，由液壓缸17產(chǎn)生的壓力作用因來自控制裝置20的指令而停止，從而超聲波焊接結(jié)束。
在上述過程中，因為通過在被焊接零件因超聲波振蕩而軟化和熔接的情況下停止超聲波振蕩而使保壓狀態(tài)得以維持，在沒有超聲波振蕩傳送到焊接部分8的情況下保壓條件得以保持，在上述焊接部分正在固化時，在焊接部分8中必然沒有內(nèi)應力存在，從而所給的信息記錄盤1從曲翹觀點看被認為是有利的。
當外周墊圈5在第一步時被焊到盤基片3a的一面時，外周基片5的固定是容易的，超聲波焊接時在定位處的剪切應變是可避免的，因為在第二步，外周墊圈5已被焊接到盤基片3a的一面上，其它沒焊接部分被一次焊接在一起，剩余的更加減小，從而所得到的信息記錄盤1就翹曲而言被認為是更有利了。
下面是本信息記錄盤第四個例子。
按照上述工藝采用直徑為130mm，厚1.3mm的盤基片3a和3b，用超聲波焊接生產(chǎn)了信息記錄盤1，從一乙烯/四環(huán)十二烯共聚物(乙烯含62摩爾百分比)壓制出如圖3所示的外直徑130毫米、內(nèi)直徑為125毫米、除去凸起7的厚度約0.4毫米的外周墊圈層5;從包括按重計算混有0.3%的鈦氧化物的乙烯/四環(huán)十二烯共聚物(乙烯含72摩%)的樹脂壓制而成的如圖5所示的外直徑是36毫米、內(nèi)直徑是15毫米、除去凸起7的厚度約0.4毫米的內(nèi)周墊圈，并采用如表1所示的下降行程值。已經(jīng)形成的盤1被用于測量翹曲程度(W)(盤基片3a的翹曲角的最大值加盤基片3b的翹曲角的最大值)/2，并被反復地承受1米高的落下試驗，測定在落下時盤1的內(nèi)側(cè)或外側(cè)的焊接部分中出現(xiàn)脫落的次數(shù)，得出的結(jié)論在表1中表示。
表1中所的下降行程值代表完成第二步的行程值，在那里所有的超聲波焊接已經(jīng)做好。另外，翹曲量用下面估計系數(shù)表示，在這關(guān)系中，與它們的特性不相結(jié)合而能被實際使用的信息記錄盤有估計系數(shù)F和G。
AW＞10米弧度B10≥W≥8.75米弧度C8.75≥W≥7.5米弧度D7.5≥W＞6.25米弧度E6.25≥W＞5米弧度F5≥W3.5米弧度GW≤3.75米弧度作比較例子提供的記錄盤除了僅在超聲波振蕩時對下降行程值進行控制，并且超聲波熔焊是在不維持保壓條件下進行的之外，是用上述相同方法制備的。最終得到的結(jié)果如表1所示。
表1
從表1所示結(jié)果，可以認識到，在下降行程值分兩步進行控制的本例的工藝中，所得的信息記錄盤從翹曲的觀點看是有利的，在承受落下試驗時脫落也減少，反之在對比例子的工藝中，所得的信息記錄盤在翹曲量上被認為是大的，并易發(fā)生脫落。
在用于產(chǎn)生上述本發(fā)明的信息記錄盤的另一工藝中，首先通過將外周墊圈5的凸起7插入平臺11的定位凹槽12內(nèi)將外周墊圈5放在超聲波焊接機的一平臺11上，如圖10和12所示。然后盤基片3a被疊放在外周墊圈5上，如上面所述放置。定位夾具13被插入盤基片3a中的中心孔2內(nèi)，從而將盤基片3a定位并卡在外周墊圈5上。
在如上所述的條件下，連到超聲波振蕩器的角狀物14通過液壓缸的作用下降到盤基片3a上，從而在壓力下施加超聲波振蕩。由此外周墊圈5的上側(cè)凸起7和相對應的盤基片3a的部分是常常被相互焊接的，從而形成一焊接部8，如圖12和13所示。
其后，焊有外周墊圈5的盤基片3a被翻轉(zhuǎn)放在平臺11上，隨即通過內(nèi)周墊圈將另一盤基片3b疊放其上，如圖11和13所示。得到的組合件通過將定位夾具13插入中心孔2被定位和卡住。角狀物14再被下降到組合件上面并在壓力下施加超聲波振蕩，從而外周墊圈5的未焊接凸起7和盤基片3b的相應部分、內(nèi)周墊圈6的兩邊的凸起7和兩個盤基片3a和3b的相應部分常常一次焊在一起，形成如圖2所示的焊接部8。這樣，信息記錄盤1就制成了。
如此制成的信息記錄盤1作為整體來說翹曲角被認為是小的，因為成為焊接部8的外周墊圈5和內(nèi)周墊圈6的凸起7間斷地被熔接，內(nèi)部變形變得更小，所述內(nèi)部變形是由超聲波焊接的作用而產(chǎn)生并保留在焊接部8的附近。
按照上述制造本發(fā)明的信息記錄盤的另一工藝，定位是容易的，出現(xiàn)在超聲波焊接時定位處的剪切應變是可制止的，因為在定位處受剪切力影響的外周墊圈5在如上所述過程的第一步時就被焊到盤基片3a的一面。另外，可以得到從翹曲的觀點看是有利的信息記錄盤，因為在外周墊圈5已被焊接到盤基片3a的一面的情況下，其余所有的未焊接部分一次被互相焊接，從而剩余的剪切應變得更小了。
在本發(fā)明中，希望凸起7能被環(huán)狀地但卻是間斷地排列在外周墊圈5和內(nèi)周墊圈6的兩個表面上，盡管凸起7也可或者分布在外周墊圈5的表面或者分布在內(nèi)周墊圈6的表面。在這些情況下，如圖3所示的外周墊圈5比如圖4所示的那種更可取，如圖6所示的內(nèi)周墊圈6比如圖7所示的那種更可取。
除如上所述的包含兩個步驟作用的超聲波焊接的信息記錄盤1的制造工藝外，還有另一包含三個步驟超聲波焊接的工藝，在那里盤基片3a的一面被焊接到外周墊圈5上，然后通過放在中間的內(nèi)周墊圈6將盤基片3b疊放在其上，盤基片3a和3b逐個被焊到內(nèi)周墊圈6上，而且盤基片3b的另一面被焊到外周墊圈上，但是，上述包括兩步超聲波焊接的工藝比這三步的工藝更可取，因為由前面的工藝可得到從翹曲的觀點看更有利的信息記錄盤1。
下面參照實施例子和對比例子對本發(fā)明進行進一步的描述。
上述工藝采用如下零件制造信息記錄盤1，包括直徑為130毫米、厚度為1.2毫米、從乙烯/四環(huán)十二烯聚合物(乙烯含量為62摩爾百分比)中壓制出來的盤基片3a和3b;分別由圖3至圖5所示的外徑為130毫米、內(nèi)徑為125毫米、除凸起7之外的厚度約0.4毫米、從包含乙烯/四環(huán)十二烯(乙烯含量為72摩爾百分比)的樹脂混合物中壓制出來的外周墊圈5;由圖6至圖8所示外徑為36毫米、內(nèi)徑為15毫米、除凸起7之外的厚度約0.4毫米的，從乙烯/四環(huán)十二烯聚合物(乙烯含量為72摩爾百分比)中壓制出來的內(nèi)周墊圈5。制成的盤1可用于測量如上所述的翹曲量。所得結(jié)果如表2所示。
在對比的例子4中，在所用的外周墊圈5和內(nèi)周墊圈6上的凸起7呈環(huán)狀連續(xù)地排列。在對比例子5中，盤基片3a和3b、外周墊圈5和內(nèi)周墊圈6被一次互相焊接。在對比例子6中，盤基片3a和外周墊圈5、盤基片3a和3b及內(nèi)周墊圈6、盤基片3b和外周墊圈5在連續(xù)的三步超聲波焊接中逐次互相焊在一起。所得結(jié)果如表2所示。
表2
從表2所示結(jié)果可知，在那些外周墊圈5或者內(nèi)周墊圈6的凸起7被環(huán)狀不連續(xù)地排列的例子中，不出現(xiàn)墊圈的剪切應變。由此得到的信息記錄盤從翹曲觀點看是很有利的。反之，在那些對比例子中，即使凸起7被環(huán)狀地連續(xù)分布在外周墊圈5和內(nèi)周墊圈6上，由此得到的信息記錄盤仍是有很大的翹曲量。
權(quán)利要求
1.一種空氣夾層結(jié)構(gòu)的信息記錄盤，其中，至少一個是具有記錄介質(zhì)層的兩個盤基片通過超聲焊接技術(shù)疊壓到一個外周墊圈和一個內(nèi)周墊圈上，上述外周墊圈位于兩個盤基片的外周部分之間，而上述內(nèi)周墊圈則位于兩個盤基片的內(nèi)周部分之間，并且上述外周和內(nèi)周墊圈各自在其兩個表面上具有凸起，其特征在于，至少外周和內(nèi)周墊圈之一的凸起是環(huán)狀而不連續(xù)地排列的。
2.按照權(quán)利要求1所述的信息記錄盤，其特征在于，凸起呈弧形、錐形或桿形。
3.按照權(quán)利要求1所述的信息記錄盤，其特征在于，凸起是環(huán)狀而不連續(xù)地排列成一排或數(shù)排。
4.一種制造空氣夾層結(jié)構(gòu)的信息記錄盤的工藝，其中，至少一個是具有記錄介質(zhì)層的兩個盤基片通過超聲焊接技術(shù)疊壓到一個外周墊圈和一個內(nèi)周墊圈上，上述外周墊圈位于兩個盤基片的外周部分之間，而上述內(nèi)周墊圈則位于兩個盤基片的內(nèi)周部分之間，并且上述外周和內(nèi)周墊圈各自在其兩個表面上具有凸起。其特征在于，通過使用其至少一個表面的凸起是環(huán)狀然而不連續(xù)地排列的上述外周和內(nèi)周墊圈，超聲焊接外周墊圈到盤基片的一面，然后通過內(nèi)周墊圈在對面放置盤基片，同時超聲焊接上述外周墊圈到上述對面的盤基片上，以及超聲焊接上述內(nèi)周墊圈到上述盤基片的兩對面。
5.按照權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于，凸起呈弧形、錐形或桿形。
6.按照權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于突起是環(huán)狀而不連續(xù)地排列成一排或數(shù)排。
7.按照權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于，盤基片和外周及內(nèi)周墊圈被一個徑向分隔并可沿半徑方向張開的定位夾具夾緊，上述定位夾具插入到盤基片和內(nèi)部墊圈的中心孔。
8.一種制造空氣夾層結(jié)構(gòu)的信息記錄盤的工藝，其中，至少一個是具有記錄介質(zhì)層的兩個盤基片通過超聲焊接技術(shù)在利用一個加壓裝置經(jīng)由上述盤基片施加壓力到存在于其間的熱熔材料制成的墊圈時通過上述墊圈而疊合，并且上述盤基片和上述墊圈通過超聲焊接技術(shù)焊接在一起，其特征在于，當利用上述加壓裝置施加壓力于上述盤基片和墊圈時，該墊圈可被超聲波振蕩軟化或熔化，并且在由加壓裝置作的第一次下壓已達到一規(guī)定量以后超聲波振蕩停止以通過加壓裝置維持保壓條件，直至由加壓裝置作的第二次下壓達到一規(guī)定值為止，隨后停止用加壓裝置施加壓力，而上述盤基片和墊圈便熔合在一起。
9.按照權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于，在墊圈的兩個表面上具有凸起。
10.按照權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于，其設計成兩個盤基片之間的距離是被測定的，并且當該間距達到預定值的時候，超聲波振蕩或保壓條件的維持便停止。
11.按照權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于，盤基片和外周及內(nèi)周墊圈被一個徑向分隔并可沿半徑方向張開的定位夾具夾緊，上述定位夾具插入到盤基片和內(nèi)周墊圈的中心孔。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種空氣夾層結(jié)構(gòu)的信息記錄盤，其中，至少一個是具有記錄介質(zhì)層的兩個盤基片通過超聲焊接技術(shù)疊壓到一個外周墊圈和一個內(nèi)周墊圈上，所述的外周和內(nèi)周墊圈分別位于兩個盤基片的外周部分和內(nèi)周部分之間，并且各自在其兩個表面具有凸起，其特征在于，至少外周和內(nèi)周墊圈之一的凸起是環(huán)狀而不連續(xù)地排列的。
文檔編號G11B7/24015GK1032255SQ8810474
公開日1989年4月5日 申請日期1988年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1987年7月27日
發(fā)明者木村敏男, 藤堂昭, 美濃田武, 栗棲正吉, 益田哲夫, 大前富士雄 申請人:三井石油化學工業(yè)株式會社