JP4290654B2 - 成形用金型、成形方法及び成形機 - Google Patents

成形用金型、成形方法及び成形機 Download PDF

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Description

本発明は、成形用金型、成形方法及び成形機に関するものである。
従来、例えば、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溶融させられた樹脂が、成形用金型(金型装置)としてのディスク成形用金型内のキャビティ空間に充填(てん)されるようになっている。
図1は従来のディスク成形用金型の断面図、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。
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によってディスク成形用金型が構成される。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、前記金型組立体32を進退(図1における左右方向に移動)させ、金型組立体12と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。
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、及び該ロケートリング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(図1における左方)に向けて延在させられるスプルーブッシュ24を備える。
該スプルーブッシュ24の中心には、図示されない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(図1における左端)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ダイ28が形成される。
ところで、前記キャビティ空間Cに樹脂を供給し、固化させると、ディスク基板の原型となる原型基板が形成されるが、このとき、ディスク基板の一方の面に微小な凹凸が形成され、情報面が形成されるようになっている。そのために、前記鏡面盤16の前端面(図1における左端面)にスタンパ29が取り付けられ、該スタンパ29は、前端面に微小な凹凸が形成され、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30によって、鏡面盤16に押し付けられる。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。
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(図1における右端)は前記ダイ28に対応する形状を有する。
また、前記鏡面盤36の前端面(図1における右端面)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、図において、該キャビリング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と別体に形成され、図示されないボルトによって鏡面盤36に固定される。
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、前記型閉じ及び型締めが行われたときにキャビティ空間Cを形成する。
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(図1における左方)には図示されない駆動シリンダが配設され、該駆動シリンダを作動させることによって前記フランジ51を前方(図1における右方)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を後方に向けて付勢する。
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。
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、金型組立体32を前進(図1における右方向に移動)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、溶融させられた樹脂が前記スプルー26を介してキャビティ空間Cに充填され、続いて、冷却されて原型基板になる。なお、前記ガイドリング18、38を互いに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が形成される。
続いて、前記駆動シリンダを作動させ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の前端がダイ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を施す。そして、穴開け加工が施された原型基板を更に冷却することによって、ディスク基板が形成される。
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(図1における左方向に移動)させ、型開きを行うことによってディスク基板をスタンパ29から離型させ、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、ディスク基板を取り出すことができる。
ところで、前記インナホルダ30はスタンパ29の内周縁を機械的に保持する機能を有するが、型開き時に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、インナホルダ30の前端の外周縁に、前方(図2における左方)に、かつ、径方向外方に向けて突出させて、環状の押え代58を形成するようにしている。
しかしながら、前記ディスク成形用金型においては、前記インナホルダ30の前端の外周縁に前記押え代58が形成されるので、前記ディスク基板には、押え代58に対応する形状の凹溝が形成され、ディスク基板上の印刷領域がその分狭くなってしまう。
また、押え代58はキャビティ空間C内に突出させて形成されるので、キャビティ空間Cに充填された樹脂が、押え代58によって狭くなった部分を通過することになり、樹脂の流動性が悪くなり、例えば、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したりしてディスク基板の品質を低下させてしまう。
そして、スタンパ29及びインナホルダ30の製造上の公差により、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(図2における右端面)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が大きい場合、該クリアランスCL1に樹脂が入り込んで、ディスク基板にばりが発生してしまう。
また、クリアランスCL2が大きい場合、スタンパ29が径方向において偏心してしまい、情報面の中心とディスク基板の中心との間にずれが発生し、ディスク基板の品質を低下させてしまう。
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、ディスク基板にばりが発生するのを防止することができ、ディスク基板の品質を向上させることができる成形用金型、成形方法及び成形機を提供することを目的とする。
そのために、本発明の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、前記穴に圧入されることによってスタンパを保持するインナホルダとを有する。
そして、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、圧入が行われるのに伴って、降伏点を越える応力が加えられて塑性変形させられる。
本発明によれば、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、前記穴に圧入されることによってスタンパを保持するインナホルダとを有する。
そして、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、圧入が行われるのに伴って、降伏点を越える応力が加えられて塑性変形させられる。
この場合、スタンパの穴にインナホルダが圧入されてスタンパが保持されるので、インナホルダの前端の外周縁に押え代を形成する必要がなくなる。したがって、ディスク基板に凹溝が形成されないので、ディスク基板上の印刷領域を広くすることができる。
また、押え代が形成されないので、キャビティ空間が狭くならない。したがって、キャビティ空間に充填された成形材料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したり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。
また、スタンパとインナホルダとの間にクリアランスが形成されないので、ディスク基板にばりが発生するのを防止することができる。そして、スタンパが径方向において偏心することがないので、情報面の中心とディスク基板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向上させることができる。
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。なお、この場合、成形用金型(金型装置)としてディスク成形用金型について説明する。
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要部を示す断面図、図5は本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の拡大図である。
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の金型組立体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の金型組立体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によってディスク成形用金型が構成される。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、前記金型組立体32を進退(図3における左右方向に移動)させ、金型組立体12と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。
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。
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、及び該ロケートリング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(図3における左方)に向けて延在させられるスプルーブッシュ24を備える。
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成形材料としての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(図3における左端)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ダイ28が形成される。
ところで、前記キャビティ空間Cに樹脂を供給し、固化させると、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が、このとき、ディスク基板の一方の面に微小な凹凸が形成され、情報面が形成されるようになっている。そのために、前記鏡面盤16の前端面(図3における左端面)に、中央に穴が形成された入れ子として円盤状のスタンパ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、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。
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、及び該案内部材44に対して、かつ、前記スプルーブッシュ24と対向させ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(図3における右端)は前記ダイ28に対応する形状を有する。
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、図において、該キャビリング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と別体に形成され、図示されないボルトによって鏡面盤36に固定される。
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キャビティ空間Cを形成する。
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(図3における左方)には図示されない駆動シリンダが配設され、該駆動シリンダを作動させることによって前記フランジ51を前方(図3における右方)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。
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。
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、金型組立体32を前進(図3における右方向に移動)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、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、続いて、冷却されて原型基板になる。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。
続いて、前記駆動シリンダを作動させ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の前端がダイ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を施す。そして、穴開け加工が施された原型基板を更に冷却することによって、ディスク基板が形成される。
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(図3における左方向に移動)させ、型開きを行うことによってディスク基板をスタンパ29から離型させ、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、ディスク基板を取り出すことができる。
ところで、前記インナホルダ60はスタンパ29の内周縁を機械的に保持する機能を有するが、型開き時に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、インナホルダ60が金型組立体12に取り付けられるのに伴って、インナホルダ60がスタンパ29の穴に圧入され、スタンパ29がインナホルダ60によって鏡面盤16に押し付けられ、保持されるようになっている。
この場合、前記インナホルダ60の前端部(図3における左端部)の外周面、及びスタンパ29の内周面の少なくとも一部分、本実施の形態においては、全体に圧入変形部分が設定され、該圧入変形部分において圧入が行われる。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に、スタンパ29を構成する材料の降伏点を越える応力が加えられ、その結果、スタンパ29は塑性変形させられる。
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。
なお、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少なくとも2箇所において、スタンパ29及びインナホルダ60の軸方向における少なくとも1箇所において設定されればよい。
また、前記スタンパ29を塑性変形させるために、前記圧入変形部分において前記インナホルダ60の外周面の径がスタンパ29の内周面の径より大きくされる。そして、圧入変形部分における前記インナホルダ60の前端の径は、後端(図3における右端)の径より大きくされる。例えば、図4において、インナホルダ60とスタンパ29との境界において、S1は、圧入が行われる前のスタンパ29の内周面であり、該内周面S1は、スタンパ29の後端(図4における右端)から前方(図4における左方)に延びる円柱状の面a、及び該面aの前端(図4における左端)から前方に湾曲しながら徐々に径を大きくする湾曲面bを備える。また、S2は圧入変形部分におけるインナホルダ60の外周面であり、該外周面S2は、軸方向において隣接させて形成された複数の面の組合せからなり、本実施の形態においては、圧入が行われる前後において同じ形状を有し、スタンパ29の後端から前方に延びる円柱状の面c、及び該面cの前端から斜め前方に延びながら徐々に径を大きくする円錐(すい)面dを備える。
そして、前記面cは面aよりわずかに径が大きくされ、円錐面dは湾曲面bより圧入を行うのに十分なだけ(例えば、最大の部分で30〔μm〕)径が大きくされる。したがって、内周面S1は、圧入が行われるのに伴って径方向外方に向けて塑性変形させられ、前記外周面S2に沿った形状になる。その結果、内周面S1と外周面S2とが緊密に接触させられ、かつ、インナホルダ60によってスタンパ29が十分に保持され、鏡面盤16に押し付けられる。
なお、インナホルダ60を後退(図3における右方向に移動)させるために、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の外周面の近傍まで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、所定の形状を有する半円形状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の後端の所定の部分とが係止させられ、インナホルダ60が後退させられる。そのために、前記所定の部分に、前記係止部に対応させて所定の形状を有する被係止部が形成される。
この場合、インナホルダ60の後退量は、圧入が行われた後に、インナホルダ60の前端面とスタンパ29の前端面とが同一平面上に置かれるように設定される。そのために、インナホルダ60より後方(図3における右方)の所定の箇所に、インナホルダ60の前端面とスタンパ29の前端面とが同一平面上に置かれる位置でインナホルダ60を停止させることができるように、停止部材としての図示されないストッパを配設することができる。
そして、スタンパ29を鏡面盤16に押し当てた状態で、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が後退させられ、それに伴って、インナホルダ60の前端がスタンパ29の穴に嵌(かん)入され、インナホルダ60がスタンパ29の穴に圧入される。
このように、圧入が行われるのに伴ってスタンパ29がインナホルダ60により保持されるので、前記インナホルダ60の前端の外周縁に押え代を形成する必要がなくなる。したがって、ディスク基板に凹溝が形成されないので、ディスク基板上の印刷領域を広くすることができる。すなわち、ディスク基板の内周縁から外周縁までの凹凸のない広い範囲を印刷領域にすることができる。
また、押え代が形成されないので、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。
また、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、ディスク基板にばりが発生するのを防止することができる。そして、鏡面盤16が径方向において偏心することがないので、情報面の中心とディスク基板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向上させることができる。
さらに、前記インナホルダ60において円錐面dは、前方ほど径が大きくされるので、スタンパ29に外力が加わっても、スタンパ29がインナホルダ60の前端側から抜けることがない。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、前記インナホルダ60において円錐面dが形成される部分によって、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。
ところで、本実施の形態においては、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。
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、該力に対応する歪(ひず)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、インナホルダがスタンパの穴に圧入されるのに伴ってスタンパ内に発生した応力は、そのまま残留する。
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、前記力に対応する歪みが発生するが、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。
このように、本実施の形態においては、一旦インナホルダ60が取り付けられ、圧入が行われると、スタンパ29内に応力が残留しないので、鏡面盤16の取付状態を安定させることができる。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。
なお、前記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支持されず、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によって強固に支持されるので、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、このことからも、情報面の中心とディスク基板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向上させることができる。
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、プレス加工を施すことによってパンチ穴が形成されるようになっているが、このときの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の位置決め精度を良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。
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、前記スタンパ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することもできる。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基部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の表面の近傍の部分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することもできる。
次に、前記圧入変形部分の他の例について説明する。
図6は本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第1の例を示す拡大図、図7は本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第2の例を示す拡大図、図8は本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第3の例を示す拡大図、図9は本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第4の例を示す拡大図、図10は本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第5の例を示す拡大図、図11は本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第6の例を示す拡大図、図12は本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第7の例を示す拡大図、図13は本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第8の例を示す拡大図である。
図において、16は鏡面盤、29はスタンパ、60はインナホルダ、S2は圧入変形部分におけるインナホルダ60の外周面である。
第1の例において、図6に示されるように、前記外周面S2は、スタンパ29の後端(図における右端)から斜め前方(図における左方)に延びながら徐々に径を大きくする円錐面eを備え、第2の例において、図7に示されるように、前記外周面S2は、スタンパ29の後端から前方に延びる円柱状の面fを備え、第3の例において、図8に示されるように、前記外周面S2は、スタンパ29の後端から前方に延びる円柱状の面g、該面gの前端(図における左端)から斜め前方に延びながら徐々に径を大きくする円錐面h、及び該円錐面hの前端から前方に延びる円柱状の面iを備え、第4の例において、図9に示されるように、前記外周面S2は、スタンパ29の後端から前方に延びる円柱状の面j、該面jの前端から第1の角度θ1で斜め前方に延びながら徐々に径を大きくする円錐面k、及び該円錐面kの前端から第2の角度θ2(<θ1)で斜め前方に延びながら徐々に径を大きくする円錐面mを備える。
また、第5の例において、図10に示されるように、前記外周面S2は、スタンパ29の後端から前方に湾曲しながら徐々に径を大きくし、かつ、徐々に角度を大きくする湾曲面nを備え、第6の例において、図11に示されるように、前記外周面S2は、スタンパ29の後端から前方に湾曲しながら徐々に径を大きくし、かつ、徐々に角度を小さくする湾曲面oを備え、第7の例において、図12に示されるように、前記外周面S2は、スタンパ29の後端から前方に延びる円柱状の面p、及び前方に湾曲しながら徐々に径を大きくし、かつ、徐々に角度を大きくする湾曲面qを備え、第8の例において、図13に示されるように、前記外周面S2は、スタンパ29の後端から前方に延びる円柱状の面r、及び前方に湾曲しながら徐々に径を大きくし、かつ、徐々に角度を小さくする湾曲面sを備える。
前記第1の例において円錐面eが、第3の例において円錐面h及び面iが、第4の例において円錐面k、mが、第5の例において湾曲面nが、第6の例において湾曲面oが、第7の例において湾曲面qが、第8の例において湾曲面sがそれぞれ、抜け防止部を構成する。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
図14は本発明の第2の実施の形態における圧入変形部分の拡大図である。
図において、29はスタンパ、60はインナホルダである。この場合、インナホルダ60の前端面(図における左端面)は、キャビティ空間C(図3)が狭くならない程度にスタンパ29の前端面よりわずかに突出させて形成される。
前記各実施の形態においては、ディスク成形用金型について説明したが、微細パターンを備えた導光板等の成形品を成形するための金型等に適用することもできる。
また、前記各実施の形態において、スタンパ29は固定側の金型組立体12に配設されるようになっているが、固定側の金型組立体12及び可動側の金型組立体32のうちの少なくとも一方に配設することができる。
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。
従来のディスク成形用金型の断面図である。 従来のディスク成形用金型の要部を示す断面図である。 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。 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。 本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の拡大図である。 本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第1の例を示す拡大図である。 本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第2の例を示す拡大図である。 本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第3の例を示す拡大図である。 本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第4の例を示す拡大図である。 本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第5の例を示す拡大図である。 本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第6の例を示す拡大図である。 本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第7の例を示す拡大図である。 本発明の第1の実施の形態における圧入変形部分の他の第8の例を示す拡大図である。 本発明の第2の実施の形態における圧入変形部分の拡大図である。
符号の説明
12、32 金型組立体
16、36 鏡面盤
29 スタンパ
60 インナホルダ

Claims (12)

  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)前記穴に圧入されることによって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)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、圧入が行われるのに伴って、降伏点を越える応力が加えられて塑性変形させられることを特徴とする成形用金型。
  2. 前記スタンパを塑性変形させることによって前記圧入が行われる請求項1に記載の成形用金型。
  3. 前記圧入が行われた後に、インナホルダの前端面とスタンパの前端面とが同一平面上に置かれる請求項1に記載の成形用金型。
  4. 前記インナホルダの前端面とスタンパの前端面とが同一平面上に置かれる位置でインナホルダを停止させるための停止部材を有する請求項3に記載の成形用金型。
  5. 前記圧入は、スタンパ及びインナホルダの円周方向における少なくとも2箇所に設定された圧入変形部分で行われる請求項1に記載の成形用金型。
  6. 前記圧入変形部分において、インナホルダの外周面は複数の面の組合せから成る請求項5に記載の成形用金型。
  7. 前記圧入変形部分において、インナホルダの前端の径は後端の径より大きくされる請求項5に記載の成形用金型。
  8. 前記圧入変形部分において、スタンパがインナホルダから抜けるのを防止する抜け防止部が形成される請求項7に記載の成形用金型。
  9. 前記インナホルダの前端面はスタンパの前端面より突出させられる請求項1に記載の成形用金型。
  10. (a)第1の金型組立体と、
    (b)該第1の金型組立体に対して進退自在に配設された第2の金型組立体と、
    (c)前記第1、第2の金型組立体のうちの少なくとも一方に配設された入れ子と、
    (d)該入れ子を配設するためのインナホルダとを有するとともに、
    (e)前記入れ子及びインナホルダのうちの少なくとも一方は、圧入が行われるのに伴って、降伏点を越える応力が加えられて塑性変形させられることを特徴とする成形用金型。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の成形用金型を有する成形機。
  12. 第1、第2の金型組立体のうちの少なくとも一方の金型組立体に微細パターンが形成されたスタンパを備えた成形用金型において成形品を成形する成形品の成形方法において、
    (a)前記少なくとも一方の金型組立体において、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、圧入が行われるのに伴って、降伏点を超える圧力が加えられて塑性変形させられて配設され、
    (b)第1の金型組立体に対して第2の金型組立体を前進させて、キャビティ空間を形成し、
    (c)該キャビティ空間に成形材料を充填し、
    (d)前記スタンパに形成された微細パターンを成形材料に転写し、
    (e)前記キャビティ空間内の成形材料を冷却し、
    (f)前記第2の金型組立体を後退させて成形品を取り出すことを特徴とする成形品の成形方法
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