ディスク成形用金型、インナホルダ及びディスク成形用金型の製造方法
【課題】ディスク基板の外観を良くすることができ、ディスク基板の品質を向上させるようにする。
【解決手段】鏡面盤１６と、中央に穴が形成され、前記鏡面盤１６の前端面ｓ１に取り付けられるスタンパ２９と、前記穴への圧入が行われることによって前記スタンパ２９を保持するインナホルダ６０とを有する。該インナホルダ６０は、インナホルダ本体６１、及び該インナホルダ本体６１の前端の外周縁に、径方向外方に向けて突出させて、インナホルダ６０と一体に形成された張出部を備える。前記スタンパ２９及びインナホルダ６０のうちの少なくとも一方は、前記圧入が行われるのに伴って、塑性変形させられるので、スタンパ２９と張出部との間に形成される段差を大きくすることなく、インナホルダ６０によってスタンパ２９を安定した状態で保持することができる。
【解決手段】鏡面盤１６と、中央に穴が形成され、前記鏡面盤１６の前端面ｓ１に取り付けられるスタンパ２９と、前記穴への圧入が行われることによって前記スタンパ２９を保持するインナホルダ６０とを有する。該インナホルダ６０は、インナホルダ本体６１、及び該インナホルダ本体６１の前端の外周縁に、径方向外方に向けて突出させて、インナホルダ６０と一体に形成された張出部を備える。前記スタンパ２９及びインナホルダ６０のうちの少なくとも一方は、前記圧入が行われるのに伴って、塑性変形させられるので、スタンパ２９と張出部との間に形成される段差を大きくすることなく、インナホルダ６０によってスタンパ２９を安定した状態で保持することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク成形用金型、インナホルダ及びディスク成形用金型の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスク基板を成形するための射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を、金型装置、すなわち、ディスク成形用金型内のキャビティ空間に充填し、該キャビティ空間内において冷却し、穴開け加工を行うことによってディスク基板を得るようにしている。
【０００３】
前記ディスク成形用金型においては、固定側の金型組立体又は可動側の金型組立体の鏡面盤に対して着脱自在に環状のスタンパが配設され、該スタンパの微細パターンがキャビティ空間内の樹脂に転写される。前記スタンパは、内周縁においてインナスタンパホルダによって鏡面盤に取り付けられる。
【０００４】
図２は従来のディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【０００５】
図において、１６は固定側の金型組立体に配設された鏡面盤、２９は該鏡面盤１６の前端面に着脱自在に配設されたスタンパ、３０は該スタンパ２９を鏡面盤１６に取り付けるためのインナホルダ、３６は可動側の金型組立体に配設された鏡面盤、Ｃはキャビティ空間である。
【０００６】
前記インナホルダ３０は、型開き時に前記キャビティ空間Ｃ内において成形されたディスク基板をスタンパ２９から離型させる際に、スタンパ２９が鏡面盤１６から離れて脱落することがないように環状の押え代５８を備え、該押え代５８によってスタンパ２９の内周縁を機械的に保持し、鏡面盤１６に押し付けるようになっている。
【０００７】
ところで、前記スタンパ２９及びインナホルダ３０の製造上の寸法公差により、また、スタンパ２９及びインナホルダ３０の取付けを容易にするために、鏡面盤１６の前端面と押え代５８の後端面との間にクリアランスＣＬ１が、スタンパ２９の内周面とインナホルダ３０の外周面との間にクリアランスＣＬ２が形成されるが、前記クリアランスＣＬ１が不要に大きい場合、クリアランスＣＬ１に樹脂が進入し、ディスク基板にバリが発生するので、ディスク基板の品質が低下してしまう。
【０００８】
そこで、スタンパ２９とインナホルダ３０との間に樹脂が進入してバリが発生することがないように、インナホルダ３０の前端の外周縁に、前方に、かつ、径方向外方に向けて突出させて、前記押え代５８が形成される（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１１７９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来のディスク成形用金型においては、スタンパ２９が鏡面盤１６から離れて脱落することがないように、前記押え代５８を十分に大きくする必要があるので、スタンパ２９と押え代５８との間に大きな段差が形成されてしまう。
【００１１】
それに伴って、成形されたディスク基板にも大きな段差が形成されるので、ディスク基板の外観を悪くしてしまう。
【００１２】
また、前記キャビティ空間Ｃにおける押え代５８が形成された箇所が狭くなり、キャビティ空間Ｃに充填される樹脂の流れに乱れが発生してしまう。その結果、ディスク基板の品質が低下してしまう。
【００１３】
本発明は、前記従来のディスク成形用金型の問題点を解決して、ディスク基板の外観を良くすることができ、ディスク基板の品質を向上させることができるディスク成形用金型、インナホルダ及びディスク成形用金型の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そのために、本発明のディスク成形用金型においては、鏡面盤と、中央に穴が形成され、前記鏡面盤の前端面に取り付けられるスタンパと、前記穴への圧入が行われることによって前記スタンパを保持するインナホルダとを有する。
【００１５】
そして、該インナホルダは、インナホルダ本体、及び該インナホルダ本体の前端の外周縁に、径方向外方に向けて突出させて、インナホルダと一体に形成された張出部を備える。
【００１６】
また、前記スタンパ及びインナホルダのうちの少なくとも一方は、前記圧入が行われるのに伴って、降伏点を超える応力によって塑性変形させられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ディスク成形用金型においては、鏡面盤と、中央に穴が形成され、前記鏡面盤の前端面に取り付けられるスタンパと、前記穴への圧入が行われることによって前記スタンパを保持するインナホルダとを有する。
【００１８】
そして、該インナホルダは、インナホルダ本体、及び該インナホルダ本体の前端の外周縁に、径方向外方に向けて突出させて、インナホルダと一体に形成された張出部を備える。
【００１９】
また、前記スタンパ及びインナホルダのうちの少なくとも一方は、前記圧入が行われるのに伴って、降伏点を超える応力によって塑性変形させられる。
【００２０】
この場合、インナホルダが穴に圧入されることによって、前記スタンパが保持されるとともに、スタンパ及びインナホルダのうちの少なくとも一方が塑性変形させられるので、スタンパと張出部との間に形成される段差を大きくすることなく、前記インナホルダによってスタンパを安定した状態で保持することができる。また、ディスク基板の外観を良くすることができる。
【００２１】
そして、インナホルダとスタンパとの間に成形材料が進入するのを阻止することができるので、ディスク基板にバリが発生するのを防止することができるだけでなく、キャビティ空間における張出部が形成された箇所が狭くならないので、キャビティ空間に充填される成形材料の流れに乱れが発生するのを抑制することができる。したがって、ディスク基板の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【図２】従来のディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるディスク成形用金型の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるディスク成形用金型の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態におけるディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、金型装置としてのディスク成形用金型について説明する。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるディスク成形用金型の要部を示す断面図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるディスク成形用金型の断面図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるディスク成形用金型の変形例を示す図である。
【００２５】
図において、１２は、図示されない固定プラテンに図示されないボルトによって取り付けられた第１の金型としての固定側の金型組立体、３２は、図示されない可動プラテンに図示されないボルトによって取り付けられた第２の金型としての可動側の金型組立体であり、前記金型組立体１２、３２によって金型装置としてのディスク成形用金型が構成される。なお、該ディスク成形用金型について説明するに当たり、前記金型組立体１２においては、成形材料としての樹脂の流れに従って、金型組立体３２側を前方とし、固定プラテン側を後方とする。また、前記金型組立体３２においては、可動プラテンの動作に従って、金型組立体１２側を前方とし、可動プラテン側を後方とする。
【００２６】
前記可動プラテンの後方には、図示されない型締機構が配設され、該型締機構を作動させることによって前記可動プラテンを進退させて、前記金型組立体３２を進退させ、金型組立体１２に対して接離させることによって、ディスク成形用金型の型閉じ、型締め及び型開きを行うことができる。そして、型閉じ及び型締めが行われると、前記金型組立体１２と金型組立体３２との間にキャビティ空間Ｃが形成される。
【００２７】
なお、前記固定プラテン、可動プラテン、型締機構等によって型締装置が構成される。また、前記ディスク成形用金型、型締装置、図示されない射出装置等によって成形機としての射出成形機が構成される。
【００２８】
前記金型組立体１２は、ベースプレート１５、該ベースプレート１５にボルト１７によって取り付けられた鏡面盤１６、該鏡面盤１６より径方向外方に配設され、前記ベースプレート１５にボルト１９によって取り付けられた環状のガイドリング１８、前記ベースプレート１５内において前記固定プラテンに臨ませて配設され、ベースプレート１５を固定プラテンに対して位置決めするロケートリング２３、並びに該ロケートリング２３に隣接させて配設され、ベースプレート１５及び鏡面盤１６を貫通して前方に向けて延在させられるスプルーブッシュ２４を備える。
【００２９】
該スプルーブッシュ２４の中心には、前記射出装置の射出ノズルから射出された樹脂を通すスプルー２６が形成される。また、前記スプルーブッシュ２４は、前端をキャビティ空間Ｃに臨ませて配設され、前端に凹部から成るカット部２８が形成される。
【００３０】
前記鏡面盤１６の前端面に、中央に穴が形成された環状のスタンパ２９が取り付けられ、該スタンパ２９は、前端面に微小な凹凸から成る微細パターンが形成される。前記スタンパ２９は、外周縁が図示されないアウタホルダによって、内周縁がインナホルダ６０によって、鏡面盤１６に押し付けられ、保持される。なお、前記金型組立体１２には、図示されない固定側エアブローブシュ等も配設される。
【００３１】
一方、前記金型組立体３２は、ベースプレート３５、該ベースプレート３５にボルト３７によって取り付けられた支持部材としての中間プレート４０、該中間プレート４０にボルト４２によって取り付けられた鏡面盤３６、該鏡面盤３６より径方向外方に配設され、前記中間プレート４０にボルト３９によって取り付けられた環状のガイドリング３８、前記ベースプレート３５内において前記可動プラテンに臨ませて配設され、中間プレート４０にボルト４５によって取り付けられた案内部材４４、及び前記スプルーブッシュ２４と対向させて、かつ、前記案内部材４４に対して進退自在に配設されたカットパンチ４８を備え、該カットパンチ４８の前端は前記カット部２８に対応する形状を有する。
【００３２】
また、前記鏡面盤３６における鏡面盤１６と対向する面の外周縁には、成形されるディスク基板の厚さに対応する分だけ鏡面盤１６側に突出させて、環状のキャビリング３３が配設される。なお、図３において、キャビリング３３は、前記鏡面盤３６と一体に示されているが、実際は、鏡面盤３６とは別体に形成され、付勢部材としての図示されないスプリングを介して鏡面盤３６に対して進退自在に配設される。
【００３３】
そして、前記キャビリング３３より径方向内方に凹部が形成され、該凹部は、前記型閉じが行われたときに、金型組立体１２と共にキャビティ空間Ｃを形成する。
【００３４】
前記案内部材４４内には、前記カットパンチ４８と一体に形成されたフランジ５１が進退自在に配設され、該フランジ５１の後方には駆動部としての図示されない駆動シリンダが配設され、該駆動シリンダを駆動することによって前記フランジ５１を前方に移動させることができる。また、フランジ５１の前方には、中間プレート４０との間にカットパンチ戻し用ばね５２が配設され、該カットパンチ戻し用ばね５２は前記フランジ５１を後方に向けて所定の付勢力で付勢する。
【００３５】
なお、前記金型組立体３２には、図示されないエジェクタブシュ、エジェクタピン、可動側エアブローブシュ等も配設される。
【００３６】
前記構成のディスク成形用金型において、前記型締機構を作動させて前記可動プラテンを前進させて、金型組立体３２を前進させると、型閉じが行われるとともに、ガイドリング１８、３８がいんろう結合され、キャビリング３３と鏡面盤１６及びスタンパ２９との心合せが行われる。そして、前記型締機構を更に作動させて型締めを行い、型締状態において、前記射出ノズルから溶融させられた樹脂が射出されると、該樹脂は、前記スプルー２６を介してキャビティ空間Ｃに充填され、このとき、前記スタンパ２９の微細パターンが樹脂に転写される。続いて、樹脂は冷却され固化させられて、成形品としてのディスク基板の原型となる原型基板が形成される。なお、前記ガイドリング１８、３８をいんろう結合するために、ガイドリング１８の内周側及びガイドリング３８の外周側に環状の凹部１８ａ、３８ａがそれぞれ形成される。また、前記キャビティ空間Ｃ内の樹脂を冷却するために、前記鏡面盤１６内に温調用流路５５が、鏡面盤３６内に温調用流路５６が形成され、各温調用流路５５、５６内に図示されない温調器から供給された温調用の媒体が流される。
【００３７】
続いて、前記駆動シリンダを駆動することによってフランジ５１を前進させると、前記カットパンチ４８が前進させられ、該カットパンチ４８の前端がカット部２８内に進入し、前記キャビティ空間Ｃ内の原型基板に穴開け加工が行われる。そして、穴開け加工が行われた原型基板を更に冷却することによって、ディスク基板が成形される。
【００３８】
次に、前記型締機構を作動させて、可動プラテンを後退させて金型組立体３２を後退させると、型開きが行われてディスク基板がスタンパ２９から離型させられる。続いて、前記エジェクタピンを前進させ、ディスク基板を突き出して金型組立体３２から離型させる。このようにして、ディスク基板が成形される。
【００３９】
ところで、型開き時に前記キャビティ空間Ｃ内において成形されたディスク基板をスタンパ２９から離型させる際に、該スタンパ２９が鏡面盤１６から離れて脱落することがないように、前記インナホルダ６０はスタンパ２９を保持する。
【００４０】
そのために、前記ベースプレート１５内に図示されない係止機構が配設される。該係止機構は、ディスク成形用金型の外側からインナホルダ６０の外周面の近傍にかけて回転自在に延在させられた操作ロッド、該操作ロッドの先端に形成され、所定の形状、本実施の形態においては、半円形の形状を有する係止部等を備え、前記操作ロッドを回転させることによって、前記係止部とインナホルダ６０の後端とが係止させられ、インナホルダ６０が後退させられる。そのために、前記インナホルダ６０の後端に、前記係止部に対応させて被係止部が形成される。なお、インナホルダ６０の後退量を規制するために、ベースプレート１５又は鏡面盤１６における所定の箇所、本実施の形態においては、ベースプレート１５におけるインナホルダ６０より後方の所定の箇所に、停止部材としての図示されないストッパが配設される。
【００４１】
そして、スタンパ２９を鏡面盤１６に押し付けた状態で、スタンパ２９及び鏡面盤１６に形成された穴にインナホルダ６０を挿入し、インナホルダ６０の後端と前記係止部とを係止させ、係止機構を作動させると、インナホルダ６０は、後退させられ、それに伴って、スタンパ２９を保持し、鏡面盤１６に押し付ける。
【００４２】
ところで、スタンパ２９の中央には穴が形成されるが、該穴を打抜きによって形成すると、図１に示されるように、スタンパ２９の前端部における穴の近傍が斜め後方に向けて変形する。したがって、インナホルダ６０とスタンパ２９との間にわずかにクリアランスＣＬ３が形成されることがあり、その場合、クリアランスＣＬ３に樹脂が進入すると、ディスク基板にバリが発生してしまう。
【００４３】
そこで、本実施の形態においては、インナホルダ６０の本体、すなわち、インナホルダ本体６１の前端の外周縁に、張出部としての環状の突起部６２が、径方向外方に向けて突出させて、かつ、インナホルダ本体６１と一体に形成されるようになっている。また、インナホルダ６０が前方から打ち込まれ、スタンパ２９の穴に圧入される。
【００４４】
そして、前記突起部６２は、インナホルダ本体６１の平坦な前端面ｓ１の外周縁から径方向外方に向けて直線状に形成され、平坦部を構成する前端面ｓ２、該前端面ｓ２の外周縁から後方に向けて形成された筒状面ｓ３、及び該筒状面ｓ３の後端から斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて湾曲させて形成された円錐状の傾斜面ｓ４を備える。
【００４５】
本実施の形態において、該傾斜面ｓ４は、前記筒状面ｓ３の後端から斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて形成され、前記突起部６２の筒状面ｓ３の後端の点ｐ１とインナホルダ本体６１の筒状面ｓ５の前端の点ｐ２との間において、所定の曲線を描くとともに、インナホルダ６０の中心からの距離を表す径が、連続的に変化させられ、点ｐ１に近いほど大きく、点ｐ２に近いほど小さくされる。なお、傾斜面ｓ４は、点ｐ１における接線がスタンパ２９の前端面とほぼ一致するように、かつ、点ｐ２における接線がインナホルダ本体６１の筒状面ｓ５と一致するように、所定の曲率半径で形成される。そして、点ｐ１において、筒状面ｓ３と傾斜面ｓ４とは、ほぼ９０〔°〕の角度で交差させられる。
【００４６】
また、前記傾斜面ｓ４、並びにスタンパ２９の穴の内周面ｓ６及びスタンパ２９の前端面における穴の周縁部ｑ１（図１において破線より径方向における外側の部分）に圧入変形部分が設定され、該圧入変形部分においてインナホルダ６０の圧入が行われる。そして、該圧入が行われるのに伴って、インナホルダ６０及びスタンパ２９のうちの少なくとも一方、本実施の形態においては、スタンパ２９内に、該スタンパ２９を形成する材料の降伏点を超える応力が発生する。その結果、スタンパ２９は塑性変形させられ、前記穴の内周面ｓ６及び周縁部ｑ１が、傾斜面ｓ４の形状に沿って変形させられる。なお、ｓ６’は変形後の穴の内周面を、ｑ１’は変形後の穴の周縁部を表す。
【００４７】
そのために、前記スタンパ２９は、塑性変形するのに適した第１の材料、例えば、純粋ニッケルによって形成され、前記インナホルダ６０は、純粋ニッケルより硬度が高い第２の材料、例えば、ステンレス鋼によって形成される。そして、前記スタンパ２９を塑性変形させるために、図１に示されるように、前記点ｐ２より前方における軸方向の各位置において、前記傾斜面ｓ４の径が前記穴の内周面ｓ６の径より大きくされる。
【００４８】
このように、本実施の形態においては、インナホルダ６０が前方から打ち込まれ、スタンパ２９の穴に圧入されるので、突起部６２を大きくすることなく、スタンパ２９の内周縁を保持するとともに、スタンパ２９を鏡面盤１６に押し付けることができる。
【００４９】
また、突起部６２を大きくする必要がないので、スタンパ２９と突起部６２との間に形成される段差を小さくすることができる。したがって、ディスク基板の外観を良くすることができる。また、キャビティ空間Ｃにおける突起部６２が形成された箇所が狭くならないので、キャビティ空間Ｃに充填される樹脂の流れに乱れが発生するのを抑制することができる。したがって、ディスク基板の品質を向上させることができる。
【００５０】
そして、本実施の形態においては、突起部６２の傾斜面ｓ４における点ｐ１の接線がスタンパ２９の前端面とほぼ一致するように形成され、突起部６２の外周縁において、点ｐ１から前方にかけて所定の距離にわたり軸方向に延びる筒状面ｓ３が形成され、点ｐ１において、筒状面ｓ３と傾斜面ｓ４とが、ほぼ９０〔°〕の角度で交差させられる。
【００５１】
この場合、インナホルダ６０がスタンパ２９の穴に圧入されたときに、スタンパ２９が塑性変形させられると、わずかな量だけ筒状面ｓ３がスタンパ２９内に進入するが、これに伴って、スタンパ２９内において、筒状面ｓ３と傾斜面ｓ４とが、ほぼ９０〔°〕の角度で交差することになる。
【００５２】
したがって、インナホルダ６０とスタンパ２９との間にわずかにクリアランスＣＬ３が形成されても、筒状面ｓ３と傾斜面ｓ４とが交差する部分で樹脂の進入が阻止されるので、ディスク基板にバリが発生するのを防止することができる。その結果、ディスク基板の品質を向上させることができる。
【００５３】
本実施の形態においては、スタンパ２９の軸方向における点ｐ２より前方に、局部的に圧入変形部分が形成されるようになっているが、図４に示されるように、スタンパ２９の軸方向の各位置において、前記傾斜面ｓ４の径を前記穴の内周面ｓ６の径より大きくすることによって、スタンパ２９の軸方向における全体に圧入変形部分を形成することができる。
【００５４】
また、本実施の形態において、前記圧入変形部分は、スタンパ２９及びインナホルダ６０の円周方向における全体にわたって形成されるが、スタンパ２９及びインナホルダ６０の円周方向における所定の部分（例えば、等ピッチ角を置いた複数箇所）に局部的に形成することができる。
【００５５】
ところで、本実施の形態においては、インナホルダ６０の圧入が行われるのに伴ってスタンパ２９が塑性変形させられるようになっているが、塑性変形は、外から加えられる力によって、スタンパ２９内に発生する応力がスタンパ２９を形成する材料の弾性変形の限界となる降伏点より大きくなると発生する。
【００５６】
そして、前記弾性変形においては、外から力が加えられると、加えられた力に対応する歪みが発生し、内部に応力が発生するが、外から力が加えられなくなると、元の形状に戻り、歪みは零（０）になり、内部の応力も零になる。したがって、仮に、スタンパ２９を弾性変形させて、インナホルダ６０の圧入を行うと、外から力が加わったままになり、スタンパ２９内に発生した応力は、そのまま残留する。
【００５７】
これに対して、前記塑性変形においては、外から力が加えられると、加えられた力に対応する歪みが発生し、歪み量が変化している間は、内部に応力が発生するが、歪み量が変化しなくなると、内部の応力は零になる。そして、外から力が加えられなくなっても、元の形状に戻らず、歪みは零にならない。また、内部の応力は零のままである。したがって、インナホルダ６０がスタンパ２９の穴に圧入されるのに伴ってスタンパ２９内に発生した応力は零になり、残留しない。
【００５８】
その結果、一旦インナホルダ６０が鏡面盤１６に取り付けられ、圧入が行われると、塑性変形した部分においてスタンパ２９内に応力が残留しないので、スタンパ２９をその分安定した状態で取り付けることができる。
【００５９】
なお、インナホルダ６０の圧入が行われるのに伴って、スタンパ２９において塑性変形させられる部分の周辺に、降伏点より小さい応力が加わる部分が存在すると、その部分においてスタンパ２９は弾性変形させられてしまう。また、インナホルダ６０には、該インナホルダ６０を形成する材料の降伏点を超える応力が発生せず、インナホルダ６０は弾性変形させられてしまう。
【００６０】
その結果、インナホルダ６０がスタンパ２９の穴に圧入された後、傾斜面ｓ４と穴の内周面ｓ６’との間に、わずかなクリアランスが形成されることがあるが、本実施の形態においては、前述されたように、筒状面ｓ３と傾斜面ｓ４とが交差する部分で樹脂の進入が阻止されるので、ディスク基板にバリが発生するのを防止することができる。
【００６１】
なお、前記突起部６２において、傾斜面ｓ４は、圧入変形部分を形成し、前記スタンパ２９の内周縁を保持する機能を有するのに対して、筒状面ｓ３は、樹脂の進入を阻止する機能を有するだけであるので、軸方向における筒状面ｓ３の寸法Ｌ１（突起部６２の先端の厚さ）を大きくする必要はない。したがって、本実施の形態において、前記寸法Ｌ１は、前記従来の押え代５８（図２）の先端の厚さより小さくされる。なお、点ｐ１の接線とスタンパ２９の前端面とがほぼ一致するように、突起部６２の張出し量（インナホルダ６０の径方向における筒状面ｓ３、ｓ５間の距離）Ｌ２は、従来の押え代５８の張出量より大きくされる。
【００６２】
本実施の形態においては、前記寸法Ｌ１が小さくされるので、キャビティ空間Ｃが狭くならない。したがって、キャビティ空間Ｃに充填された樹脂の流動性が良くなり、ディスク基板の表面にフローラインが形成されたり、ディスク基板に反りが発生するのを防止することができる。その結果、ディスク基板の品質を向上させることができる。
【００６３】
また、径方向において、スタンパ２９とインナホルダ６０との間にクリアランスが形成されないので、スタンパ２９が径方向において鏡面盤１６に対して偏心することがない。したがって、ディスク基板の中心と樹脂に転写された微細パターンから成る情報面の中心との間にずれが発生することがなく、ディスク基板の品質を一層向上させることができる。
【００６４】
さらに、前記傾斜面ｓ４の径が、点ｐ１に近いほど大きくされるので、スタンパ２９に力が加わっても、スタンパ２９がインナホルダ６０の前端側から脱落することがない。したがって、スタンパ２９を確実に保持することができる。この場合、前記突起部６２によって、スタンパ２９がインナホルダ６０から抜けるのを防止する抜け防止部が構成される。
【００６５】
なお、スタンパが弾性変形させられる場合には、スタンパがインナホルダによって強固に保持されず、スタンパが径方向において偏心することがあるのに対して、本実施の形態においては、前記スタンパ２９が塑性変形させられ、スタンパ２９がインナホルダ６０によって強固に保持されるので、スタンパ２９が径方向において偏心することはない。したがって、ディスク基板の中心と樹脂に転写された微細パターンから成る情報面の中心との間にずれが発生することがなく、ディスク基板の品質を一層向上させることができる。
【００６６】
また、前記スタンパ２９を形成するに当たり、純粋ニッケル製の円板に、プレス加工を行うことによってパンチ穴が形成されるようになっている。このとき、パンチ穴の精度が高くなくても、スタンパ２９を鏡面盤１６に取り付ける際に、情報面に基づいてスタンパ２９の鏡面盤１６に対する位置決めを行い、その状態でインナホルダ６０の圧入を行うことによって、スタンパ２９の位置決め精度を高くすることができる。したがって、スタンパ２９が径方向において偏心することがなくなる。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、前記スタンパ２９及びインナホルダ６０のうちのスタンパ２９だけを塑性変形させるようになっているが、該スタンパ２９を塑性変形させることなく、インナホルダ６０を塑性変形させて圧入を行うこともできる。その場合、インナホルダ６０は、スタンパ２９と接触し、塑性変形する表面の近傍の部分を交換部品とし、該交換部品を他の部分に対して着脱自在に配設することによって構成される。したがって、スタンパ２９を円滑に圧入することができない場合に、高価なスタンパ２９を交換することなく、安価なインナホルダ６０の前記交換部品だけを交換して圧入を可能にすることができる。さらに、スタンパ２９及びインナホルダ６０を塑性変形させて圧入を行うこともできる。
【００６８】
ところで、例えば、完成品としてのディスクがブルーレイディスクである場合、情報面と対向させて、ディスク基板上に反射膜、カバー層、ハードコート層等が積層され、カバー層、ハードコート層等は、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂をスピンコート法によって塗布することにより形成される。
【００６９】
このとき、本実施の形態においては、前述されたように、ディスク基板にバリが発生するのが防止され、しかも、スタンパ２９と突起部６２との間に形成される段差を小さくすることができるので、スピンコート法によって紫外線硬化樹脂をディスク基板、カバー層等に塗布する際に、前記バリ、段差等によって空気がディスク基板と紫外線硬化樹脂との間、カバー層と紫外線硬化樹脂との間等に巻き込まれることがなくなる。したがって、紫外線硬化樹脂をディスク基板、カバー層等に安定させて塗布することができるので、ディスク基板の外観が悪くなるのを防止することができる。
【００７０】
次に、前記圧入変形部分の形状を異ならせた本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７１】
図５は本発明の第２の実施の形態におけるディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【００７２】
この場合、張出部としての環状の突起部６２は、インナホルダ本体６１の平坦な前端面ｓ１１の外周縁から斜め後方に向けて、かつ、径方向外方に向けて直線状に形成された傾斜面ｓ１２、該傾斜面ｓ１２の外周縁から後方に向けて形成された筒状面ｓ３、及び該筒状面ｓ３より後方において、斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて湾曲させて形成された円錐状の傾斜面ｓ４を備える。なお、前記傾斜面ｓ１２によってテーパ部が構成される。
【００７３】
本実施の形態においては、突起部６２が中央に近いほど厚くされるので、突起部６２の強度を大きくすることができる。したがって、インナホルダ６０の耐久性を向上させることができる。
【００７４】
次に、前記圧入変形部分の形状を更に異ならせた本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７５】
図６は本発明の第３の実施の形態におけるディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【００７６】
この場合、張出部としての環状の突起部６２は、インナホルダ本体６１の平坦な前端面ｓ１の外周縁から径方向外方に向けて直線状に形成され、平坦部を構成する前端面ｓ２、該前端面ｓ２の外周縁から後方に向けて形成された筒状面ｓ３、該筒状面ｓ３より後方において、斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて湾曲させて形成された円錐状の傾斜面ｓ４、及び前記筒状面ｓ３の後端と傾斜面ｓ４の前端との間に、径方向内方に向けて形成された環状の平面ｓ７を備える。
【００７７】
そして、前記傾斜面ｓ４は、前記平面ｓ７の内周縁の点ｐ３とインナホルダ本体６１の筒状面ｓ５の前端の点ｐ２との間において、所定の曲線を描くように形成され、インナホルダ６０の中心からの距離を表す径が、連続的に変化させられ、点ｐ３に近いほど大きく、点ｐ２に近いほど小さくされる。なお、傾斜面ｓ４は、点ｐ３における接線がスタンパ２９の前端面とほぼ一致するように、かつ、点ｐ２における接線がインナホルダ本体６１の筒状面ｓ５と一致するように、所定の曲率半径で形成される。
【００７８】
また、点ｐ１において、筒状面ｓ３と平面ｓ７とは、９０〔°〕の角度で交差させられる。
【００７９】
本実施の形態においては、インナホルダ６０がスタンパ２９の穴に圧入されたときに、スタンパ２９が塑性変形させられると、わずかな量だけ筒状面ｓ３がスタンパ２９内に進入するが、これに伴って、スタンパ２９内において、筒状面ｓ３と平面ｓ７とが、９０〔°〕の角度で交差することになる。
【００８０】
したがって、傾斜面ｓ４と穴の内周面ｓ６’との間に、わずかな隙間が形成されても、筒状面ｓ３と平面ｓ７とが交差する部分で樹脂の進入が阻止されるので、ディスク基板にバリが発生するのを防止することができる。その結果、ディスク基板の品質を向上させることができる。
【００８１】
本実施の形態においては、前端面ｓ１の外周縁から径方向外方に向けて、平坦部を構成する前端面ｓ２が、該前端面ｓ２の外周縁から後方に向けて筒状面ｓ３が形成されるようになっているが、第２の実施の形態と同様に、前端面ｓ１１と筒状面ｓ１３との間に傾斜面ｓ１２を形成することもできる。
【００８２】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【００８３】
１２、３２ 金型組立体
１６、３６ 鏡面盤
２９ スタンパ
６０ インナホルダ
６１ インナホルダ本体
６２ 突起部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク成形用金型、インナホルダ及びディスク成形用金型の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスク基板を成形するための射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を、金型装置、すなわち、ディスク成形用金型内のキャビティ空間に充填し、該キャビティ空間内において冷却し、穴開け加工を行うことによってディスク基板を得るようにしている。
【０００３】
前記ディスク成形用金型においては、固定側の金型組立体又は可動側の金型組立体の鏡面盤に対して着脱自在に環状のスタンパが配設され、該スタンパの微細パターンがキャビティ空間内の樹脂に転写される。前記スタンパは、内周縁においてインナスタンパホルダによって鏡面盤に取り付けられる。
【０００４】
図２は従来のディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【０００５】
図において、１６は固定側の金型組立体に配設された鏡面盤、２９は該鏡面盤１６の前端面に着脱自在に配設されたスタンパ、３０は該スタンパ２９を鏡面盤１６に取り付けるためのインナホルダ、３６は可動側の金型組立体に配設された鏡面盤、Ｃはキャビティ空間である。
【０００６】
前記インナホルダ３０は、型開き時に前記キャビティ空間Ｃ内において成形されたディスク基板をスタンパ２９から離型させる際に、スタンパ２９が鏡面盤１６から離れて脱落することがないように環状の押え代５８を備え、該押え代５８によってスタンパ２９の内周縁を機械的に保持し、鏡面盤１６に押し付けるようになっている。
【０００７】
ところで、前記スタンパ２９及びインナホルダ３０の製造上の寸法公差により、また、スタンパ２９及びインナホルダ３０の取付けを容易にするために、鏡面盤１６の前端面と押え代５８の後端面との間にクリアランスＣＬ１が、スタンパ２９の内周面とインナホルダ３０の外周面との間にクリアランスＣＬ２が形成されるが、前記クリアランスＣＬ１が不要に大きい場合、クリアランスＣＬ１に樹脂が進入し、ディスク基板にバリが発生するので、ディスク基板の品質が低下してしまう。
【０００８】
そこで、スタンパ２９とインナホルダ３０との間に樹脂が進入してバリが発生することがないように、インナホルダ３０の前端の外周縁に、前方に、かつ、径方向外方に向けて突出させて、前記押え代５８が形成される（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１１７９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来のディスク成形用金型においては、スタンパ２９が鏡面盤１６から離れて脱落することがないように、前記押え代５８を十分に大きくする必要があるので、スタンパ２９と押え代５８との間に大きな段差が形成されてしまう。
【００１１】
それに伴って、成形されたディスク基板にも大きな段差が形成されるので、ディスク基板の外観を悪くしてしまう。
【００１２】
また、前記キャビティ空間Ｃにおける押え代５８が形成された箇所が狭くなり、キャビティ空間Ｃに充填される樹脂の流れに乱れが発生してしまう。その結果、ディスク基板の品質が低下してしまう。
【００１３】
本発明は、前記従来のディスク成形用金型の問題点を解決して、ディスク基板の外観を良くすることができ、ディスク基板の品質を向上させることができるディスク成形用金型、インナホルダ及びディスク成形用金型の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そのために、本発明のディスク成形用金型においては、鏡面盤と、中央に穴が形成され、前記鏡面盤の前端面に取り付けられるスタンパと、前記穴への圧入が行われることによって前記スタンパを保持するインナホルダとを有する。
【００１５】
そして、該インナホルダは、インナホルダ本体、及び該インナホルダ本体の前端の外周縁に、径方向外方に向けて突出させて、インナホルダと一体に形成された張出部を備える。
【００１６】
また、前記スタンパ及びインナホルダのうちの少なくとも一方は、前記圧入が行われるのに伴って、降伏点を超える応力によって塑性変形させられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ディスク成形用金型においては、鏡面盤と、中央に穴が形成され、前記鏡面盤の前端面に取り付けられるスタンパと、前記穴への圧入が行われることによって前記スタンパを保持するインナホルダとを有する。
【００１８】
そして、該インナホルダは、インナホルダ本体、及び該インナホルダ本体の前端の外周縁に、径方向外方に向けて突出させて、インナホルダと一体に形成された張出部を備える。
【００１９】
また、前記スタンパ及びインナホルダのうちの少なくとも一方は、前記圧入が行われるのに伴って、降伏点を超える応力によって塑性変形させられる。
【００２０】
この場合、インナホルダが穴に圧入されることによって、前記スタンパが保持されるとともに、スタンパ及びインナホルダのうちの少なくとも一方が塑性変形させられるので、スタンパと張出部との間に形成される段差を大きくすることなく、前記インナホルダによってスタンパを安定した状態で保持することができる。また、ディスク基板の外観を良くすることができる。
【００２１】
そして、インナホルダとスタンパとの間に成形材料が進入するのを阻止することができるので、ディスク基板にバリが発生するのを防止することができるだけでなく、キャビティ空間における張出部が形成された箇所が狭くならないので、キャビティ空間に充填される成形材料の流れに乱れが発生するのを抑制することができる。したがって、ディスク基板の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【図２】従来のディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるディスク成形用金型の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるディスク成形用金型の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態におけるディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、金型装置としてのディスク成形用金型について説明する。
【００２４】
図１は本発明の第１の実施の形態におけるディスク成形用金型の要部を示す断面図、図３は本発明の第１の実施の形態におけるディスク成形用金型の断面図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるディスク成形用金型の変形例を示す図である。
【００２５】
図において、１２は、図示されない固定プラテンに図示されないボルトによって取り付けられた第１の金型としての固定側の金型組立体、３２は、図示されない可動プラテンに図示されないボルトによって取り付けられた第２の金型としての可動側の金型組立体であり、前記金型組立体１２、３２によって金型装置としてのディスク成形用金型が構成される。なお、該ディスク成形用金型について説明するに当たり、前記金型組立体１２においては、成形材料としての樹脂の流れに従って、金型組立体３２側を前方とし、固定プラテン側を後方とする。また、前記金型組立体３２においては、可動プラテンの動作に従って、金型組立体１２側を前方とし、可動プラテン側を後方とする。
【００２６】
前記可動プラテンの後方には、図示されない型締機構が配設され、該型締機構を作動させることによって前記可動プラテンを進退させて、前記金型組立体３２を進退させ、金型組立体１２に対して接離させることによって、ディスク成形用金型の型閉じ、型締め及び型開きを行うことができる。そして、型閉じ及び型締めが行われると、前記金型組立体１２と金型組立体３２との間にキャビティ空間Ｃが形成される。
【００２７】
なお、前記固定プラテン、可動プラテン、型締機構等によって型締装置が構成される。また、前記ディスク成形用金型、型締装置、図示されない射出装置等によって成形機としての射出成形機が構成される。
【００２８】
前記金型組立体１２は、ベースプレート１５、該ベースプレート１５にボルト１７によって取り付けられた鏡面盤１６、該鏡面盤１６より径方向外方に配設され、前記ベースプレート１５にボルト１９によって取り付けられた環状のガイドリング１８、前記ベースプレート１５内において前記固定プラテンに臨ませて配設され、ベースプレート１５を固定プラテンに対して位置決めするロケートリング２３、並びに該ロケートリング２３に隣接させて配設され、ベースプレート１５及び鏡面盤１６を貫通して前方に向けて延在させられるスプルーブッシュ２４を備える。
【００２９】
該スプルーブッシュ２４の中心には、前記射出装置の射出ノズルから射出された樹脂を通すスプルー２６が形成される。また、前記スプルーブッシュ２４は、前端をキャビティ空間Ｃに臨ませて配設され、前端に凹部から成るカット部２８が形成される。
【００３０】
前記鏡面盤１６の前端面に、中央に穴が形成された環状のスタンパ２９が取り付けられ、該スタンパ２９は、前端面に微小な凹凸から成る微細パターンが形成される。前記スタンパ２９は、外周縁が図示されないアウタホルダによって、内周縁がインナホルダ６０によって、鏡面盤１６に押し付けられ、保持される。なお、前記金型組立体１２には、図示されない固定側エアブローブシュ等も配設される。
【００３１】
一方、前記金型組立体３２は、ベースプレート３５、該ベースプレート３５にボルト３７によって取り付けられた支持部材としての中間プレート４０、該中間プレート４０にボルト４２によって取り付けられた鏡面盤３６、該鏡面盤３６より径方向外方に配設され、前記中間プレート４０にボルト３９によって取り付けられた環状のガイドリング３８、前記ベースプレート３５内において前記可動プラテンに臨ませて配設され、中間プレート４０にボルト４５によって取り付けられた案内部材４４、及び前記スプルーブッシュ２４と対向させて、かつ、前記案内部材４４に対して進退自在に配設されたカットパンチ４８を備え、該カットパンチ４８の前端は前記カット部２８に対応する形状を有する。
【００３２】
また、前記鏡面盤３６における鏡面盤１６と対向する面の外周縁には、成形されるディスク基板の厚さに対応する分だけ鏡面盤１６側に突出させて、環状のキャビリング３３が配設される。なお、図３において、キャビリング３３は、前記鏡面盤３６と一体に示されているが、実際は、鏡面盤３６とは別体に形成され、付勢部材としての図示されないスプリングを介して鏡面盤３６に対して進退自在に配設される。
【００３３】
そして、前記キャビリング３３より径方向内方に凹部が形成され、該凹部は、前記型閉じが行われたときに、金型組立体１２と共にキャビティ空間Ｃを形成する。
【００３４】
前記案内部材４４内には、前記カットパンチ４８と一体に形成されたフランジ５１が進退自在に配設され、該フランジ５１の後方には駆動部としての図示されない駆動シリンダが配設され、該駆動シリンダを駆動することによって前記フランジ５１を前方に移動させることができる。また、フランジ５１の前方には、中間プレート４０との間にカットパンチ戻し用ばね５２が配設され、該カットパンチ戻し用ばね５２は前記フランジ５１を後方に向けて所定の付勢力で付勢する。
【００３５】
なお、前記金型組立体３２には、図示されないエジェクタブシュ、エジェクタピン、可動側エアブローブシュ等も配設される。
【００３６】
前記構成のディスク成形用金型において、前記型締機構を作動させて前記可動プラテンを前進させて、金型組立体３２を前進させると、型閉じが行われるとともに、ガイドリング１８、３８がいんろう結合され、キャビリング３３と鏡面盤１６及びスタンパ２９との心合せが行われる。そして、前記型締機構を更に作動させて型締めを行い、型締状態において、前記射出ノズルから溶融させられた樹脂が射出されると、該樹脂は、前記スプルー２６を介してキャビティ空間Ｃに充填され、このとき、前記スタンパ２９の微細パターンが樹脂に転写される。続いて、樹脂は冷却され固化させられて、成形品としてのディスク基板の原型となる原型基板が形成される。なお、前記ガイドリング１８、３８をいんろう結合するために、ガイドリング１８の内周側及びガイドリング３８の外周側に環状の凹部１８ａ、３８ａがそれぞれ形成される。また、前記キャビティ空間Ｃ内の樹脂を冷却するために、前記鏡面盤１６内に温調用流路５５が、鏡面盤３６内に温調用流路５６が形成され、各温調用流路５５、５６内に図示されない温調器から供給された温調用の媒体が流される。
【００３７】
続いて、前記駆動シリンダを駆動することによってフランジ５１を前進させると、前記カットパンチ４８が前進させられ、該カットパンチ４８の前端がカット部２８内に進入し、前記キャビティ空間Ｃ内の原型基板に穴開け加工が行われる。そして、穴開け加工が行われた原型基板を更に冷却することによって、ディスク基板が成形される。
【００３８】
次に、前記型締機構を作動させて、可動プラテンを後退させて金型組立体３２を後退させると、型開きが行われてディスク基板がスタンパ２９から離型させられる。続いて、前記エジェクタピンを前進させ、ディスク基板を突き出して金型組立体３２から離型させる。このようにして、ディスク基板が成形される。
【００３９】
ところで、型開き時に前記キャビティ空間Ｃ内において成形されたディスク基板をスタンパ２９から離型させる際に、該スタンパ２９が鏡面盤１６から離れて脱落することがないように、前記インナホルダ６０はスタンパ２９を保持する。
【００４０】
そのために、前記ベースプレート１５内に図示されない係止機構が配設される。該係止機構は、ディスク成形用金型の外側からインナホルダ６０の外周面の近傍にかけて回転自在に延在させられた操作ロッド、該操作ロッドの先端に形成され、所定の形状、本実施の形態においては、半円形の形状を有する係止部等を備え、前記操作ロッドを回転させることによって、前記係止部とインナホルダ６０の後端とが係止させられ、インナホルダ６０が後退させられる。そのために、前記インナホルダ６０の後端に、前記係止部に対応させて被係止部が形成される。なお、インナホルダ６０の後退量を規制するために、ベースプレート１５又は鏡面盤１６における所定の箇所、本実施の形態においては、ベースプレート１５におけるインナホルダ６０より後方の所定の箇所に、停止部材としての図示されないストッパが配設される。
【００４１】
そして、スタンパ２９を鏡面盤１６に押し付けた状態で、スタンパ２９及び鏡面盤１６に形成された穴にインナホルダ６０を挿入し、インナホルダ６０の後端と前記係止部とを係止させ、係止機構を作動させると、インナホルダ６０は、後退させられ、それに伴って、スタンパ２９を保持し、鏡面盤１６に押し付ける。
【００４２】
ところで、スタンパ２９の中央には穴が形成されるが、該穴を打抜きによって形成すると、図１に示されるように、スタンパ２９の前端部における穴の近傍が斜め後方に向けて変形する。したがって、インナホルダ６０とスタンパ２９との間にわずかにクリアランスＣＬ３が形成されることがあり、その場合、クリアランスＣＬ３に樹脂が進入すると、ディスク基板にバリが発生してしまう。
【００４３】
そこで、本実施の形態においては、インナホルダ６０の本体、すなわち、インナホルダ本体６１の前端の外周縁に、張出部としての環状の突起部６２が、径方向外方に向けて突出させて、かつ、インナホルダ本体６１と一体に形成されるようになっている。また、インナホルダ６０が前方から打ち込まれ、スタンパ２９の穴に圧入される。
【００４４】
そして、前記突起部６２は、インナホルダ本体６１の平坦な前端面ｓ１の外周縁から径方向外方に向けて直線状に形成され、平坦部を構成する前端面ｓ２、該前端面ｓ２の外周縁から後方に向けて形成された筒状面ｓ３、及び該筒状面ｓ３の後端から斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて湾曲させて形成された円錐状の傾斜面ｓ４を備える。
【００４５】
本実施の形態において、該傾斜面ｓ４は、前記筒状面ｓ３の後端から斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて形成され、前記突起部６２の筒状面ｓ３の後端の点ｐ１とインナホルダ本体６１の筒状面ｓ５の前端の点ｐ２との間において、所定の曲線を描くとともに、インナホルダ６０の中心からの距離を表す径が、連続的に変化させられ、点ｐ１に近いほど大きく、点ｐ２に近いほど小さくされる。なお、傾斜面ｓ４は、点ｐ１における接線がスタンパ２９の前端面とほぼ一致するように、かつ、点ｐ２における接線がインナホルダ本体６１の筒状面ｓ５と一致するように、所定の曲率半径で形成される。そして、点ｐ１において、筒状面ｓ３と傾斜面ｓ４とは、ほぼ９０〔°〕の角度で交差させられる。
【００４６】
また、前記傾斜面ｓ４、並びにスタンパ２９の穴の内周面ｓ６及びスタンパ２９の前端面における穴の周縁部ｑ１（図１において破線より径方向における外側の部分）に圧入変形部分が設定され、該圧入変形部分においてインナホルダ６０の圧入が行われる。そして、該圧入が行われるのに伴って、インナホルダ６０及びスタンパ２９のうちの少なくとも一方、本実施の形態においては、スタンパ２９内に、該スタンパ２９を形成する材料の降伏点を超える応力が発生する。その結果、スタンパ２９は塑性変形させられ、前記穴の内周面ｓ６及び周縁部ｑ１が、傾斜面ｓ４の形状に沿って変形させられる。なお、ｓ６’は変形後の穴の内周面を、ｑ１’は変形後の穴の周縁部を表す。
【００４７】
そのために、前記スタンパ２９は、塑性変形するのに適した第１の材料、例えば、純粋ニッケルによって形成され、前記インナホルダ６０は、純粋ニッケルより硬度が高い第２の材料、例えば、ステンレス鋼によって形成される。そして、前記スタンパ２９を塑性変形させるために、図１に示されるように、前記点ｐ２より前方における軸方向の各位置において、前記傾斜面ｓ４の径が前記穴の内周面ｓ６の径より大きくされる。
【００４８】
このように、本実施の形態においては、インナホルダ６０が前方から打ち込まれ、スタンパ２９の穴に圧入されるので、突起部６２を大きくすることなく、スタンパ２９の内周縁を保持するとともに、スタンパ２９を鏡面盤１６に押し付けることができる。
【００４９】
また、突起部６２を大きくする必要がないので、スタンパ２９と突起部６２との間に形成される段差を小さくすることができる。したがって、ディスク基板の外観を良くすることができる。また、キャビティ空間Ｃにおける突起部６２が形成された箇所が狭くならないので、キャビティ空間Ｃに充填される樹脂の流れに乱れが発生するのを抑制することができる。したがって、ディスク基板の品質を向上させることができる。
【００５０】
そして、本実施の形態においては、突起部６２の傾斜面ｓ４における点ｐ１の接線がスタンパ２９の前端面とほぼ一致するように形成され、突起部６２の外周縁において、点ｐ１から前方にかけて所定の距離にわたり軸方向に延びる筒状面ｓ３が形成され、点ｐ１において、筒状面ｓ３と傾斜面ｓ４とが、ほぼ９０〔°〕の角度で交差させられる。
【００５１】
この場合、インナホルダ６０がスタンパ２９の穴に圧入されたときに、スタンパ２９が塑性変形させられると、わずかな量だけ筒状面ｓ３がスタンパ２９内に進入するが、これに伴って、スタンパ２９内において、筒状面ｓ３と傾斜面ｓ４とが、ほぼ９０〔°〕の角度で交差することになる。
【００５２】
したがって、インナホルダ６０とスタンパ２９との間にわずかにクリアランスＣＬ３が形成されても、筒状面ｓ３と傾斜面ｓ４とが交差する部分で樹脂の進入が阻止されるので、ディスク基板にバリが発生するのを防止することができる。その結果、ディスク基板の品質を向上させることができる。
【００５３】
本実施の形態においては、スタンパ２９の軸方向における点ｐ２より前方に、局部的に圧入変形部分が形成されるようになっているが、図４に示されるように、スタンパ２９の軸方向の各位置において、前記傾斜面ｓ４の径を前記穴の内周面ｓ６の径より大きくすることによって、スタンパ２９の軸方向における全体に圧入変形部分を形成することができる。
【００５４】
また、本実施の形態において、前記圧入変形部分は、スタンパ２９及びインナホルダ６０の円周方向における全体にわたって形成されるが、スタンパ２９及びインナホルダ６０の円周方向における所定の部分（例えば、等ピッチ角を置いた複数箇所）に局部的に形成することができる。
【００５５】
ところで、本実施の形態においては、インナホルダ６０の圧入が行われるのに伴ってスタンパ２９が塑性変形させられるようになっているが、塑性変形は、外から加えられる力によって、スタンパ２９内に発生する応力がスタンパ２９を形成する材料の弾性変形の限界となる降伏点より大きくなると発生する。
【００５６】
そして、前記弾性変形においては、外から力が加えられると、加えられた力に対応する歪みが発生し、内部に応力が発生するが、外から力が加えられなくなると、元の形状に戻り、歪みは零（０）になり、内部の応力も零になる。したがって、仮に、スタンパ２９を弾性変形させて、インナホルダ６０の圧入を行うと、外から力が加わったままになり、スタンパ２９内に発生した応力は、そのまま残留する。
【００５７】
これに対して、前記塑性変形においては、外から力が加えられると、加えられた力に対応する歪みが発生し、歪み量が変化している間は、内部に応力が発生するが、歪み量が変化しなくなると、内部の応力は零になる。そして、外から力が加えられなくなっても、元の形状に戻らず、歪みは零にならない。また、内部の応力は零のままである。したがって、インナホルダ６０がスタンパ２９の穴に圧入されるのに伴ってスタンパ２９内に発生した応力は零になり、残留しない。
【００５８】
その結果、一旦インナホルダ６０が鏡面盤１６に取り付けられ、圧入が行われると、塑性変形した部分においてスタンパ２９内に応力が残留しないので、スタンパ２９をその分安定した状態で取り付けることができる。
【００５９】
なお、インナホルダ６０の圧入が行われるのに伴って、スタンパ２９において塑性変形させられる部分の周辺に、降伏点より小さい応力が加わる部分が存在すると、その部分においてスタンパ２９は弾性変形させられてしまう。また、インナホルダ６０には、該インナホルダ６０を形成する材料の降伏点を超える応力が発生せず、インナホルダ６０は弾性変形させられてしまう。
【００６０】
その結果、インナホルダ６０がスタンパ２９の穴に圧入された後、傾斜面ｓ４と穴の内周面ｓ６’との間に、わずかなクリアランスが形成されることがあるが、本実施の形態においては、前述されたように、筒状面ｓ３と傾斜面ｓ４とが交差する部分で樹脂の進入が阻止されるので、ディスク基板にバリが発生するのを防止することができる。
【００６１】
なお、前記突起部６２において、傾斜面ｓ４は、圧入変形部分を形成し、前記スタンパ２９の内周縁を保持する機能を有するのに対して、筒状面ｓ３は、樹脂の進入を阻止する機能を有するだけであるので、軸方向における筒状面ｓ３の寸法Ｌ１（突起部６２の先端の厚さ）を大きくする必要はない。したがって、本実施の形態において、前記寸法Ｌ１は、前記従来の押え代５８（図２）の先端の厚さより小さくされる。なお、点ｐ１の接線とスタンパ２９の前端面とがほぼ一致するように、突起部６２の張出し量（インナホルダ６０の径方向における筒状面ｓ３、ｓ５間の距離）Ｌ２は、従来の押え代５８の張出量より大きくされる。
【００６２】
本実施の形態においては、前記寸法Ｌ１が小さくされるので、キャビティ空間Ｃが狭くならない。したがって、キャビティ空間Ｃに充填された樹脂の流動性が良くなり、ディスク基板の表面にフローラインが形成されたり、ディスク基板に反りが発生するのを防止することができる。その結果、ディスク基板の品質を向上させることができる。
【００６３】
また、径方向において、スタンパ２９とインナホルダ６０との間にクリアランスが形成されないので、スタンパ２９が径方向において鏡面盤１６に対して偏心することがない。したがって、ディスク基板の中心と樹脂に転写された微細パターンから成る情報面の中心との間にずれが発生することがなく、ディスク基板の品質を一層向上させることができる。
【００６４】
さらに、前記傾斜面ｓ４の径が、点ｐ１に近いほど大きくされるので、スタンパ２９に力が加わっても、スタンパ２９がインナホルダ６０の前端側から脱落することがない。したがって、スタンパ２９を確実に保持することができる。この場合、前記突起部６２によって、スタンパ２９がインナホルダ６０から抜けるのを防止する抜け防止部が構成される。
【００６５】
なお、スタンパが弾性変形させられる場合には、スタンパがインナホルダによって強固に保持されず、スタンパが径方向において偏心することがあるのに対して、本実施の形態においては、前記スタンパ２９が塑性変形させられ、スタンパ２９がインナホルダ６０によって強固に保持されるので、スタンパ２９が径方向において偏心することはない。したがって、ディスク基板の中心と樹脂に転写された微細パターンから成る情報面の中心との間にずれが発生することがなく、ディスク基板の品質を一層向上させることができる。
【００６６】
また、前記スタンパ２９を形成するに当たり、純粋ニッケル製の円板に、プレス加工を行うことによってパンチ穴が形成されるようになっている。このとき、パンチ穴の精度が高くなくても、スタンパ２９を鏡面盤１６に取り付ける際に、情報面に基づいてスタンパ２９の鏡面盤１６に対する位置決めを行い、その状態でインナホルダ６０の圧入を行うことによって、スタンパ２９の位置決め精度を高くすることができる。したがって、スタンパ２９が径方向において偏心することがなくなる。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、前記スタンパ２９及びインナホルダ６０のうちのスタンパ２９だけを塑性変形させるようになっているが、該スタンパ２９を塑性変形させることなく、インナホルダ６０を塑性変形させて圧入を行うこともできる。その場合、インナホルダ６０は、スタンパ２９と接触し、塑性変形する表面の近傍の部分を交換部品とし、該交換部品を他の部分に対して着脱自在に配設することによって構成される。したがって、スタンパ２９を円滑に圧入することができない場合に、高価なスタンパ２９を交換することなく、安価なインナホルダ６０の前記交換部品だけを交換して圧入を可能にすることができる。さらに、スタンパ２９及びインナホルダ６０を塑性変形させて圧入を行うこともできる。
【００６８】
ところで、例えば、完成品としてのディスクがブルーレイディスクである場合、情報面と対向させて、ディスク基板上に反射膜、カバー層、ハードコート層等が積層され、カバー層、ハードコート層等は、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂をスピンコート法によって塗布することにより形成される。
【００６９】
このとき、本実施の形態においては、前述されたように、ディスク基板にバリが発生するのが防止され、しかも、スタンパ２９と突起部６２との間に形成される段差を小さくすることができるので、スピンコート法によって紫外線硬化樹脂をディスク基板、カバー層等に塗布する際に、前記バリ、段差等によって空気がディスク基板と紫外線硬化樹脂との間、カバー層と紫外線硬化樹脂との間等に巻き込まれることがなくなる。したがって、紫外線硬化樹脂をディスク基板、カバー層等に安定させて塗布することができるので、ディスク基板の外観が悪くなるのを防止することができる。
【００７０】
次に、前記圧入変形部分の形状を異ならせた本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７１】
図５は本発明の第２の実施の形態におけるディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【００７２】
この場合、張出部としての環状の突起部６２は、インナホルダ本体６１の平坦な前端面ｓ１１の外周縁から斜め後方に向けて、かつ、径方向外方に向けて直線状に形成された傾斜面ｓ１２、該傾斜面ｓ１２の外周縁から後方に向けて形成された筒状面ｓ３、及び該筒状面ｓ３より後方において、斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて湾曲させて形成された円錐状の傾斜面ｓ４を備える。なお、前記傾斜面ｓ１２によってテーパ部が構成される。
【００７３】
本実施の形態においては、突起部６２が中央に近いほど厚くされるので、突起部６２の強度を大きくすることができる。したがって、インナホルダ６０の耐久性を向上させることができる。
【００７４】
次に、前記圧入変形部分の形状を更に異ならせた本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７５】
図６は本発明の第３の実施の形態におけるディスク成形用金型の要部を示す断面図である。
【００７６】
この場合、張出部としての環状の突起部６２は、インナホルダ本体６１の平坦な前端面ｓ１の外周縁から径方向外方に向けて直線状に形成され、平坦部を構成する前端面ｓ２、該前端面ｓ２の外周縁から後方に向けて形成された筒状面ｓ３、該筒状面ｓ３より後方において、斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて湾曲させて形成された円錐状の傾斜面ｓ４、及び前記筒状面ｓ３の後端と傾斜面ｓ４の前端との間に、径方向内方に向けて形成された環状の平面ｓ７を備える。
【００７７】
そして、前記傾斜面ｓ４は、前記平面ｓ７の内周縁の点ｐ３とインナホルダ本体６１の筒状面ｓ５の前端の点ｐ２との間において、所定の曲線を描くように形成され、インナホルダ６０の中心からの距離を表す径が、連続的に変化させられ、点ｐ３に近いほど大きく、点ｐ２に近いほど小さくされる。なお、傾斜面ｓ４は、点ｐ３における接線がスタンパ２９の前端面とほぼ一致するように、かつ、点ｐ２における接線がインナホルダ本体６１の筒状面ｓ５と一致するように、所定の曲率半径で形成される。
【００７８】
また、点ｐ１において、筒状面ｓ３と平面ｓ７とは、９０〔°〕の角度で交差させられる。
【００７９】
本実施の形態においては、インナホルダ６０がスタンパ２９の穴に圧入されたときに、スタンパ２９が塑性変形させられると、わずかな量だけ筒状面ｓ３がスタンパ２９内に進入するが、これに伴って、スタンパ２９内において、筒状面ｓ３と平面ｓ７とが、９０〔°〕の角度で交差することになる。
【００８０】
したがって、傾斜面ｓ４と穴の内周面ｓ６’との間に、わずかな隙間が形成されても、筒状面ｓ３と平面ｓ７とが交差する部分で樹脂の進入が阻止されるので、ディスク基板にバリが発生するのを防止することができる。その結果、ディスク基板の品質を向上させることができる。
【００８１】
本実施の形態においては、前端面ｓ１の外周縁から径方向外方に向けて、平坦部を構成する前端面ｓ２が、該前端面ｓ２の外周縁から後方に向けて筒状面ｓ３が形成されるようになっているが、第２の実施の形態と同様に、前端面ｓ１１と筒状面ｓ１３との間に傾斜面ｓ１２を形成することもできる。
【００８２】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【００８３】
１２、３２ 金型組立体
１６、３６ 鏡面盤
２９ スタンパ
６０ インナホルダ
６１ インナホルダ本体
６２ 突起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）鏡面盤と、
（ｂ）中央に穴が形成され、前記鏡面盤の前端面に取り付けられるスタンパと、
（ｃ）前記穴への圧入が行われることによって前記スタンパを保持するインナホルダとを有するとともに、
（ｄ）該インナホルダは、インナホルダ本体、及び該インナホルダ本体の前端の外周縁に、径方向外方に向けて突出させて、インナホルダと一体に形成された張出部を備え、
（ｅ）前記スタンパ及びインナホルダのうちの少なくとも一方は、前記圧入が行われるのに伴って、降伏点を超える応力によって塑性変形させられることを特徴とするディスク成形用金型。
【請求項２】
前記圧入が行われるのに伴って前記スタンパが塑性変形させられる請求項１に記載のディスク成形用金型。
【請求項３】
前記張出部は、外周縁において軸方向に延びる筒状面、及び該筒状面より後方において、斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて形成された傾斜面を備える請求項１に記載のディスク成形用金型。
【請求項４】
前記傾斜面は、前記筒状面の後端から斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて形成される請求項３に記載のディスク成形用金型。
【請求項５】
前記筒状面の後端と、前記傾斜面の前端との間に、径方向内方に向けて環状の平面が形成される請求項３に記載のディスク成形用金型。
【請求項６】
（ａ）インナホルダ本体と、
（ｂ）該インナホルダ本体の前端の外周縁に、径方向外方に向けて突出させてインナホルダと一体に形成された張出部とを有するとともに、
（ｃ）該張出部は、外周縁において軸方向に延びる筒状面、及び該筒状面より後方において、斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて形成された傾斜面を備えることを特徴とするインナホルダ。
【請求項７】
前記張出部の前端面によってテーパ部が構成される請求項６に記載のインナホルダ。
【請求項８】
前記張出部の前端面によって平坦部が構成される請求項６に記載のインナホルダ。
【請求項９】
鏡面盤、中央に穴が形成され、前記鏡面盤の前端面に取り付けられるスタンパ、及び前記スタンパを保持するインナホルダを有するとともに、該インナホルダは、インナホルダ本体、及び該インナホルダ本体の前端の外周縁に、径方向外方に向けて突出させてインナホルダと一体に形成された張出部を備えるディスク成形用金型の製造方法において、
（ａ）前記インナホルダが前記スタンパの穴に圧入するとともに、
（ｂ）前記スタンパ及びインナホルダのうちの少なくとも一方は、前記インナホルダのスタンパの穴への圧入が行われるのに伴って、降伏点を超える応力によって塑性変形させられることを特徴とするディスク成形用金型の製造方法。
【請求項１】
（ａ）鏡面盤と、
（ｂ）中央に穴が形成され、前記鏡面盤の前端面に取り付けられるスタンパと、
（ｃ）前記穴への圧入が行われることによって前記スタンパを保持するインナホルダとを有するとともに、
（ｄ）該インナホルダは、インナホルダ本体、及び該インナホルダ本体の前端の外周縁に、径方向外方に向けて突出させて、インナホルダと一体に形成された張出部を備え、
（ｅ）前記スタンパ及びインナホルダのうちの少なくとも一方は、前記圧入が行われるのに伴って、降伏点を超える応力によって塑性変形させられることを特徴とするディスク成形用金型。
【請求項２】
前記圧入が行われるのに伴って前記スタンパが塑性変形させられる請求項１に記載のディスク成形用金型。
【請求項３】
前記張出部は、外周縁において軸方向に延びる筒状面、及び該筒状面より後方において、斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて形成された傾斜面を備える請求項１に記載のディスク成形用金型。
【請求項４】
前記傾斜面は、前記筒状面の後端から斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて形成される請求項３に記載のディスク成形用金型。
【請求項５】
前記筒状面の後端と、前記傾斜面の前端との間に、径方向内方に向けて環状の平面が形成される請求項３に記載のディスク成形用金型。
【請求項６】
（ａ）インナホルダ本体と、
（ｂ）該インナホルダ本体の前端の外周縁に、径方向外方に向けて突出させてインナホルダと一体に形成された張出部とを有するとともに、
（ｃ）該張出部は、外周縁において軸方向に延びる筒状面、及び該筒状面より後方において、斜め後方に向けて、かつ、径方向内方に向けて形成された傾斜面を備えることを特徴とするインナホルダ。
【請求項７】
前記張出部の前端面によってテーパ部が構成される請求項６に記載のインナホルダ。
【請求項８】
前記張出部の前端面によって平坦部が構成される請求項６に記載のインナホルダ。
【請求項９】
鏡面盤、中央に穴が形成され、前記鏡面盤の前端面に取り付けられるスタンパ、及び前記スタンパを保持するインナホルダを有するとともに、該インナホルダは、インナホルダ本体、及び該インナホルダ本体の前端の外周縁に、径方向外方に向けて突出させてインナホルダと一体に形成された張出部を備えるディスク成形用金型の製造方法において、
（ａ）前記インナホルダが前記スタンパの穴に圧入するとともに、
（ｂ）前記スタンパ及びインナホルダのうちの少なくとも一方は、前記インナホルダのスタンパの穴への圧入が行われるのに伴って、降伏点を超える応力によって塑性変形させられることを特徴とするディスク成形用金型の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２８４９３３（Ｐ２０１０−２８４９３３Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４２０２２（Ｐ２００９−１４２０２２）
【出願日】平成２１年６月１５日（２００９．６．１５）
【出願人】（０００１４７３５０）株式会社精工技研 (154)
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１５日（２００９．６．１５）
【出願人】（０００１４７３５０）株式会社精工技研 (154)
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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