(57)【要約】【課題】転写性が向上でき、衝撃に強く強度が十分な光ディスク基板用金型を提供する。【解決手段】少なくとも一方にスタンパ(3)を装着した一対の嵌合する金型(1,2)であって、キャビティ(20)の表面の少なくとも一部、またはスタンパ(3)の裏面に熱伝導率がスタンパ以外の他のキャビティ表面を形成する部材の２／３以下、引張強度が３００ＭＰａ以上、融点が４００℃以上の低熱伝導金属部材で形成する。前記低熱伝導金属部材は、チタンを主成分とし、アルミニウムまたはバナジウムを含有する金属が好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方にスタンパを装着した一対の嵌合する金型であって、
キャビティ表面の少なくとも一部を形成する部材を、熱伝導率がスタンパ以外の他のキャビティ表面を形成する部材の２／３以下、引張強度が３００ＭＰａ以上、融点が４００℃以上の低熱伝導金属部材で形成することを特徴とする光ディスク基板用金型。
【請求項２】
少なくとも一方にスタンパを装着した一対の嵌合する金型であって、
キャビティ表面の少なくとも一部を形成する部材を、熱伝導率が１３Ｗ／ｍＫ以下、引張強度が３００ＭＰａ以上、融点が４００℃以上の低熱伝導金属部材で形成することを特徴とする光ディスク基板用金型。
【請求項３】
少なくとも一方にスタンパを装着した一対の嵌合する金型であって、
前記スタンパと前記スタンパを装着する側の温度調整用媒体を流した鏡面部材との間に、熱伝導率が前記鏡面部材の３／４以下、引張強度が３００ＭＰａ以上、融点が４００℃以上の低熱伝導金属部材を配設することを特徴とする光ディスク基板用金型。
【請求項４】
少なくとも一方にスタンパを装着した一対の嵌合する金型であって、
スタンパと金型表面との間に熱伝導率が１５Ｗ／ｍＫ以下である低熱伝導金属部材を配設することを特徴とする光ディスク基板用金型。
【請求項５】
前記低熱伝導金属部材が、チタンを主成分とする材料で構成されている請求項２または請求項４に記載の光ディスク基板用金型。
【請求項６】
前記低熱伝導金属部材が、アルミニウムまたはバナジウムを含有する請求項５に記載の光ディスク基板用金型。
【請求項７】
前記低熱伝導金属部材の厚みが、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲にする請求項１〜４のいずれかに記載の光ディスク基板用金型。
【請求項８】
前記低熱伝導金属部材のキャビティ表面の粗さを０．４Ｓ以下とする請求項１または２に記載の光ディスク基板用金型。
【請求項９】
前記低熱伝導金属部材のキャビティ側面の粗さを０．１Ｓ以下とする請求項８に記載の光ディスク基板用金型。
【請求項１０】
前記低熱伝導金属部材のスタンパとの接触面の粗さを０．４Ｓ以下とする請求項３または４に記載の光ディスク基板用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタンパに形成した凹凸を転写させる光ディスク基板用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の金型としては、金型のコアの成形面にシートを介してスタンパを取り付けてキャビティ内圧が十分伝達されるまでは射出された溶融樹脂の熱が奪われないようにして成形基板の複屈折と転写性を向上させることが開示されている（例えば特許文献１参照）。材質としては、アルミニウムまたは銅、あるいは合成樹脂（例えば特許文献１）やセラミック（例えば特許文献２参照）がある。
【０００３】
図１に従来の金型の断面図を示す。金型は固定金型１と可動金型２の嵌合する１つから構成される。ここでは、情報の凹凸を形成したスタンパ３を固定金型１に装着する場合を示す。
【０００４】
固定金型１には中央部に溶融樹脂が流入するスプル部を持つスプルブッシュ４がある。スプルブッシュ４の周りにはスタンパホルダー５があり、スタンパ３の内側を保持している。スタンパ３の外周側には外周リング７があってスタンパ３の外側を保持している。スタンパ３の裏面には断熱材８があり、この断熱材８はスタンパ３と共に先のスタンパホルダー５と外周リング７によって固定側鏡面盤６に装着される。
【０００５】
ここで、断熱材８はスタンパ３からの熱の伝導を遅らせる働きをする。固定側鏡面盤６は固定側基盤９に取り付けられている。固定側鏡面盤６の外周側には固定側突き当てリング１７がある。
【０００６】
可動金型２は、内側から、エジェクタピン１０、カットパンチ１１、エジェクタスリーブ１２、可動側固定ブッシュ１３、可動側鏡面盤１４がある。可動側鏡面盤１４は可動側基盤１５に取り付けられている。
【０００７】
可動金型２の最外周には可動側突き当てリング１６があり、可動側基盤１５に取り付けられており、固定側基盤９に取り付けられた固定側突き当てリング１７と突き当たることで位置出しを行う。
【０００８】
従来の金型でスタンパ以外の箇所に低熱伝導部材を設けた金型としては、キャビティ表面にセラミックまたは合成樹脂を設けることでヒケをなくして表面光沢や微細な凹凸を転写することが開示されている（例えば特許文献３参照）。また、キャビティの周端部を形成する環状部材にセラミックを用いて基板周端部にヒケや反りの発生しない基板を提供することが開示されている（例えば特許文献４参照）
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６２−００５８２４号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平０５−０３８７２１号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開平０６−２１８７６９号公報
【００１２】
【特許文献４】
特開昭６３−０７４６１８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
射出成形では金型内に溶融樹脂を流入させるためキャビティ表面の部材は急激な温度の上昇や下降が生じる。また、金型を閉じた後に型締力を発生させてスタンパ上の凹凸を転写させるので金型部材は衝撃を受ける。
【００１４】
これに対してスタンパと鏡面盤との間、もしくはキャビティ表面に断熱材を用いているが、断熱材の材料としてセラミックを用いると脆くて衝撃に弱く割れやすい。また、合成樹脂は熱可塑性樹脂では軟らかく、熱硬化性樹脂では脆くて衝撃に弱い。金属としてアルミニウムや銅が特許文献１に開示されているが、これらの材料の場合は軟らかく強度が弱いという問題がある。
【００１５】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、衝撃に強く強度が十分な断熱材を用いた光ディスク基板用金型を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の第１番目の光ディスク基板用金型は、少なくとも一方にスタンパを装着した一対の嵌合する金型であって、キャビティ表面の少なくとも一部を形成する部材を、熱伝導率がスタンパ以外の他のキャビティ表面を形成する部材の２／３以下、引張強度が３００ＭＰａ以上、融点が４００℃以上の低熱伝導金属部材で形成することを特徴とする。
【００１７】
本発明の第２番目の光ディスク基板用金型は、少なくとも一方にスタンパを装着した一対の嵌合する金型であって、キャビティ表面の少なくとも一部を形成する部材を、熱伝導率が１３Ｗ／ｍＫ以下、引張強度が３００ＭＰａ以上、融点が４００℃以上の低熱伝導金属部材で形成することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第３番目の光ディスク基板用金型は、少なくとも一方にスタンパを装着した一対の嵌合する金型であって、前記スタンパと前記スタンパを装着する側の温度調整用媒体を流した鏡面部材との間に、熱伝導率が前記鏡面部材の３／４以下、引張強度が３００ＭＰａ以上、融点が４００℃以上の低熱伝導金属部材を配設することを特徴とする。
【００１９】
本発明の第４番目の光ディスク基板用金型は、少なくとも一方にスタンパを装着した一対の嵌合する金型であって、スタンパと金型表面との間に熱伝導率が１５Ｗ／ｍＫ以下である低熱伝導金属部材を配設することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明は、衝撃に強く強度が十分な断熱材を用いた光ディスク基板用金型である。このため、キャビティ表面の少なくとも一部を形成する部材を低熱伝導金属部材とする。前記低熱伝導金属部材としては、チタンを主成分とする材料が好ましい。ここで「主成分」とは、７０重量％以上をいう。
【００２１】
また、前記低熱伝導金属材料は、アルミニウムまたはバナジウムを含有することが好ましい。好ましい含有量は、２〜７重量％の範囲である。
【００２２】
前記低熱伝導金属部材の厚みは、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲が好ましい。また、前記低熱伝導金属部材のキャビティ表面の粗さを０．４Ｓ以下とすることが好ましい。
【００２３】
また、低熱伝導金属部材のキャビティ側面の粗さを０．１Ｓ以下とすることが好ましい。
【００２４】
また、低熱伝導金属部材のスタンパとの接触面の粗さを０．４Ｓ以下とすることが好ましい。
【００２５】
本発明の具体的実施の形態について、以下に図を用いて詳細に説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に用いる光ディスク基板用金型の構成は、図１に示した従来の断熱構造と同じである。金型は固定金型１と可動金型２とからなる。スタンパ３は固定金型１に装着している。
【００２７】
固定金型１には中央部に溶融樹脂が流入するスプル部を持つスプルブッシュ４がある。スプルブッシュ４の周りにはスタンパホルダー５があり、スタンパ３の内側を保持している。スタンパ３の外周側には外周リング７があってスタンパ３の外側を保持している。スタンパ３の裏面には断熱材８があり、この断熱材８はスタンパ３と共に先のスタンパホルダー５と外周リング７によって固定側鏡面盤６に装着される。固定側鏡面盤６には温度調整用の流体を流す溝が設けられていて、固定側基盤９に取り付けられている。また、固定側鏡面盤６の外周側には固定側突き当てリング１７がある。
【００２８】
可動金型２は、内側から、エジェクタピン１０、カットパンチ１１、エジェクタスリーブ１２、可動側固定ブッシュ１３、可動側鏡面盤１４がある。カットパンチ１１は成形品に内孔を形成するためのものである。エジェクタピン１０とエジェクタスリーブ１２は成形品を金型から取り出す際に、それぞれ、スプルと成形品とを押し出す働きをする。可動側鏡面盤１４にも固定側鏡面盤６と同様に温度調整用の流体を流す溝が設けられていて、可動側基盤１５に取り付けられている。２０はキャビティである。
【００２９】
可動金型２の最外周には可動側突き当てリング１６があり、可動側基盤１５に取り付けられている。この可動側突き当てリング１６は、固定側基盤９に取り付けられた固定側突き当てリング１７と突き当たることで位置出しを行う。
【００３０】
光ディスク基板用金型の材料は錆ないようにステンレス鋼からできている場合が多い。この場合の熱伝導率は２０〜２５Ｗ／ｍＫである。スタンパ３はニッケルからできており、熱伝導率は約９０Ｗ／ｍＫである。断熱材８としてはステンレス鋼より低い熱伝導率の金属としてチタン合金を選んだ。チタン合金としては主成分（７０重量％以上）がチタンで、アルミニウムやバナジウムを含む（２〜７重量％）ものが薄板に仕上げやすい。熱伝導率は７〜１２Ｗ／ｍＫである。
【００３１】
断熱材８の厚さは他の金型部材同様用に精度が必要である。特に面内ばらつきを抑制するために平行度も重要である。しかし、０．５ｍｍより薄いと、厚み精度や平行度などの機械加工精度を出しにくい。このため０．５ｍｍより厚く作製するのが好ましい。また、転写に必要な金型温度と断熱材の厚みとの関係を調べるためにシミュレーションでスタンパの到達温度がポリカーボネート樹脂のガラス転移温度より高い１５０℃ないし１６０℃になる金型温度を計算した結果、厚さが２ｍｍ以上になるとスタンパがこの特定の到達温度になる場合の金型温度がほぼ飽和する。したがって、断熱板の厚みは２ｍｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３ｍｍ以下もあれば十分である。そこで、断熱材の厚さは０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下が好適である。
【００３２】
断熱材を熱伝導率１０Ｗ／ｍＫ、厚み２ｍｍのチタン合金で作製し、他の部材をステンレス鋼で作製した。スタンパにはピットが形成されており、形状はトラックピッチ０．２０μｍ、ピットピッチ０．２４μｍ、ピット長８０〜１６０ｎｍ、深さ６５ｎｍのものを用いた。
【００３３】
直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍの基板をポリカーボネート樹脂で作製した。最大射出速度２５０ｍｍ／ｓ、最大型締め力３０トン、成形サイクル１０秒で射出成形した。
【００３４】
半径５８ｍｍで十分な転写が得られる金型温度は、断熱材８がある時が７０℃以上であるのに対して、断熱材８がない通常の場合が９０℃以上であり、転写する下限の金型温度は下がった。
【００３５】
金型内に流入する樹脂の粘度を下げて流れやすくするため樹脂は最高で４００℃近傍まで加熱される。金型内のキャビティ面はこの溶融した樹脂で加熱され、最高で２００℃近傍まで温度が上昇する。そこで、金型部材の融点は形状を安定して維持する上で４００℃以上は必要である。チタン合金の融点は約１６００℃である。
【００３６】
また、機械的衝撃や型締力に耐える安定な形状を維持するには、引張強度が３００ＭＰａ以上必要である。チタン合金の引張強度は８００ＭＰａ以上である。金型が断熱材８以外はステンレス鋼からなる場合に、シミュレーションで断熱材８の熱伝導率を変えて転写下限の金型温度を求めると、通常の全部がステンレス鋼からなる場合の転写下限の金型温度より１０Ｋ以上低い金型温度で転写するのは断熱材の熱伝導率が１５Ｗ／ｍＫ以下の場合であった。
【００３７】
上記の金型は部材の殆どがステンレス鋼でできている場合であるが、金型は炭素鋼等の他の鋼鉄でもアルミニウム合金でも作製できる。この場合、転写下限の金型温度は断熱材８と他の部材との熱伝導率の比で決まる。そこで、断熱材８の厚みを２ｍｍに固定してシミュレーションで断熱材の熱伝導率を変えて転写下限の金型温度を求めた。すると、通常の全部が同一材からなる場合の転写下限の金型温度より１０Ｋ以上低い金型温度で転写するのは断熱材８の熱伝導率が断熱材８以外の部材の熱伝導率の３／４倍以下の場合であった。
【００３８】
例えば、断熱材８以外がアルミニウム合金で断熱材８がニッケル、鋼鉄、黄銅、青銅、ステンレス鋼等がある。
【００３９】
これまでは断熱材８以外の金型部材が全て同じ材料の場合を取扱ったが、断熱材８と接しており温調されている固定側鏡面盤６の材料の熱伝導率が支配的であった。すなわち、断熱材８の熱伝導率が断熱材８に接する固定側鏡面盤６の熱伝導率の３／４倍以下の場合に断熱材８がない場合に比べて転写下限の金型温度は１０Ｋ以上下がった。
【００４０】
同様に、断熱材８の熱伝導率が１５Ｗ／ｍＫ以下であり断熱材８の下の固定側鏡面盤６がステンレス鋼でできている場合は断熱材８がない場合に比べて転写下限の金型温度は１０Ｋ以上下がった。
【００４１】
本発明の金型では断熱材８がスタンパ３の最高到達温度より十分高い融点を持ち、セラミックに比べて延性があって、剛性も十分ある金属であるため、成形中に断熱材が破損することはなく、金型強度は十分であった。
【００４２】
次に断熱材８の表面粗さについて調べた。スタンパ３の厚さは０．３ｍｍほどであるため断熱材８の表面に傷や凹凸等があると成形した基板に転写される。表面粗さが最大粗さで０．４μｍ以下であれば鏡面スタンパを用いて成形した場合に成形基板の表面粗さは一定で変わらないことから、この表面粗さの範囲であれば成形基板にスタンパ３を通して転写されない。
【００４３】
実施の形態１ではスタンパ３を固定金型１側に装着する場合について示したが、スタンパ３は可動金型２の方に装着しても良いし、固定金型１と可動金型２の両方に装着しても良い。同様に、断熱材８も固定金型１側でなく、可動金型２側に装着されたスタンパ３の裏側に設けても構わない。
【００４４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に用いる光ディスク基板用金型の構成を図２に示す。図１と比べて図２ではスタンパ３の裏面に断熱材８はなく、スタンパ３を装着したのとは反対側、すなわち、ここでは可動金型２側で、可動側鏡面盤１４のキャビティ側の面に断熱材１８を設けている。この断熱材１８は着脱の必要がないため、可動側鏡面盤１４と溶着している。
【００４５】
この場合は、転写にかかわるスタンパ３の熱伝導には直接は働かないが、金型内に流入した溶融樹脂の冷却が遅れるため溶融樹脂によってスタンパ３が温められる時間が長くなり転写が良化する。
【００４６】
実施の形態２でも断熱材１８の厚さは他の金型部材同様用に精度が必要である。特に面内ばらつきを抑制するために平行度も重要である。しかし、０．５ｍｍより薄いと厚み精度や平行度などの機械加工精度を出しにくい。このため０．５ｍｍより厚く作製する必要がある。また、金型温度と断熱材の厚みとの関係を調べるためにシミュレーションで金型温度を一定にして断熱材の到達温度を計算した結果、厚さが２ｍｍ以上になると断熱材の到達温度がほぼ飽和する。したがって、断熱板の厚みは２ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下もあれば十分である。そこで、断熱材の厚さは０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下が好適である。
【００４７】
断熱材１８を熱伝導率１０Ｗ／ｍＫ、厚み２ｍｍのチタン合金で作製し、他の部材をステンレス鋼で作製した。スタンパにはピットが形成されており、形状はトラックピッチ０．２０μｍ、ピットピッチ０．２４μｍ、ピット長８０〜１６０ｎｍ、深さ６５ｎｍのものを用いた。
【００４８】
直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍの基板をポリカーボネート樹脂で作製した。最大射出速度２５０ｍｍ／ｓ、最大型締め力３０トン、成形サイクル１０秒で射出成形した。
【００４９】
半径５８ｍｍで十分な転写が得られる金型温度は、断熱材１８がない通常の場合が９０℃以上であり、断熱材１８がある時が７５℃以上であった。
【００５０】
金型内に流入する樹脂の粘度を下げて流れやすくするため樹脂は最高で４００℃近傍まで加熱される。金型内のキャビティ面はこの溶融した樹脂で加熱され、最高で２００℃近傍まで温度が上昇する。そこで、金型部材の融点は形状を安定して維持する上で４００℃以上は必要である。
【００５１】
また、機械的衝撃や型締力に耐ええる安定な形状を維持するには引張強度が３００ＭＰａ以上必要である。
【００５２】
金型が断熱材１８以外はステンレス鋼からなる場合に、シミュレーションで断熱材１８の熱伝導率を変えて転写下限の金型温度を求めると、通常の全部がステンレス鋼からなる場合の転写下限の金型温度より１０Ｋ低い金型温度で転写するのは断熱材１８の熱伝導率が１３Ｗ／ｍＫ以下の場合であった。
【００５３】
上記の金型は部材の殆どがステンレス鋼でできている場合であるが、金型は炭素鋼等の他の鋼鉄でもアルミニウム合金でも作製できる。この場合も転写下限の金型温度は断熱材１８と他の部材との熱伝導率の比で決まる。そこで、断熱材１８の熱伝導率を変えて転写下限の金型温度を求めると、通常の全部が同一材からなる場合の転写下限の金型温度より１０Ｋ以上低い金型温度で転写するのは断熱材１８の熱伝導率が断熱材１８以外の部材の熱伝導率の２／３倍以下の場合であった。
【００５４】
例えば、断熱材１８以外がアルミニウム合金で断熱材１８がニッケル、鋼鉄、黄銅、青銅、ステンレス鋼等がある。
【００５５】
これまでは断熱材１８以外の金型部材が全て同じ材料の場合を取扱ったが、断熱材１８と同様にキャビティ近傍の部材、特に温調されている可動側鏡面盤１４の材料の熱伝導率が支配的であった。すなわち、断熱材１８の熱伝導率が断熱材１８の下の可動側鏡面盤１４の熱伝導率の２／３倍以下の場合に断熱材１８がない場合に比べて転写下限の金型温度は１０Ｋ以上下がった。
【００５６】
同様に、断熱材１８の熱伝導率が１３Ｗ／ｍＫ以下であり断熱材１８の下の可動側鏡面盤１４がステンレス鋼でできている場合は断熱材１８がない場合に比べて転写下限の金型温度は１０Ｋ以上下がった。
【００５７】
本発明の金型では断熱材１８がスタンパ３の最高到達温度より十分高い融点を持ち、セラミックに比べて延性があって、剛性も十分ある金属であるため、成形中に断熱材１８が破損することはなく、金型強度は十分であった。
【００５８】
次に断熱材１８の表面状態であるが、断熱材１８の表面に傷や凹凸等があると成形した基板に転写される。そこで、断熱材１８がある側が光ディスクの再生面側になる場合は断熱材１８の表面粗さは、最大粗さで０．１μｍ以下が好ましかった。
【００５９】
実施の形態２では断熱材１８は可動側鏡面部材１４のキャビティ表面に用いたが、スタンパ３が可動金型２に装着する場合は、もちろん、固定側鏡面盤６のキャビティ表面に用いればよい。ここでは可動側鏡面盤１４と断熱材１８とを溶着したが、もちろん、他の手段で固定しても良い。さらに、実施の形態２を実施の形態１に加えた金型構造でも良い。
【００６０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に用いる光ディスク基板用金型の構成を図３に示す。図１と比べて図３ではスタンパ３の裏面に断熱材８はなく、外周リングを断熱材１９と外周リング７から形成している。
【００６１】
この断熱材１９は着脱の必要がないため、外周リング７と溶着している。この場合は、転写にかかわるスタンパ３の熱伝導には直接は働かないが、金型内に流入した溶融樹脂の冷却が遅れるため溶融樹脂によってスタンパ３が温められる時間が長くなり転写が良化する。
【００６２】
実施の形態３でも断熱材１９の厚さは他の金型部材同様用に精度が必要である。しかし、０．５ｍｍより薄いと厚み精度や平行度などの機械加工精度を出しにくい。このため０．５ｍｍより厚く作製することが好ましい。また、金型温度と断熱材１９の厚みとの関係を調べるためにシミュレーションで金型温度を一定にして断熱材１９の到達温度を計算した結果、厚さが２ｍｍ以上になると断熱材１９の到達温度がほぼ飽和した。
【００６３】
断熱材１９を熱伝導率１０Ｗ／ｍＫ、厚み２ｍｍのチタン合金で作製し、他の部材をステンレス鋼で作製した。スタンパ３にはピットが形成されており、形状はトラックピッチ０．２０μｍ、ピットピッチ０．２４μｍ、ピット長８０〜１６０ｎｍ、深さ６５ｎｍのものを用いた。
【００６４】
直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍの基板をポリカーボネート樹脂で作製した。最大射出速度２５０ｍｍ／ｓ、最大型締め力３０トン、成形サイクル１０秒で射出成形した。半径５８ｍｍで十分な転写が得られる金型温度は、断熱材１９がない通常の場合が９０℃以上であり、断熱材１９がある時が７５℃以上であった。
【００６５】
金型内に流入する樹脂の粘度を下げて流れやすくするため樹脂は最高で４００℃近傍まで加熱される。金型内のキャビティ面はこの溶融した樹脂で加熱され、最高で２００℃近傍まで温度が上昇する。そこで、金型部材の融点は形状を安定して維持する上で４００℃以上は必要である。
【００６６】
また、機械的衝撃や型締力に耐ええる安定な形状を維持するには引張強度が３００ＭＰａ以上必要である。
【００６７】
金型が断熱材１９以外はステンレス鋼からなる場合に、シミュレーションで断熱材１９の熱伝導率を変えて転写下限の金型温度を求めると、通常の全部がステンレス鋼からなる場合の転写下限の金型温度より１０Ｋ低い金型温度で転写するのは断熱材１９の熱伝導率が１３Ｗ／ｍＫ以下の場合であった。
【００６８】
上記の金型は部材の殆どがステンレス鋼でできている場合であるが、金型は炭素鋼等の他の鋼鉄でもアルミニウム合金でも作製できる。この場合も転写下限の金型温度は断熱材１９と他の部材との熱伝導率の比で決まる。そこで、断熱材１９の厚さを２ｍｍに固定して断熱材１９の熱伝導率を変えて転写下限の金型温度を求めると、通常の全部が同一材からなる場合の転写下限の金型温度より１０Ｋ以上低い金型温度で転写するのは断熱材１９の熱伝導率が断熱材１９以外の部材の熱伝導率の２／３倍以下の場合であった。
【００６９】
例えば、断熱材１９以外がアルミニウム合金で断熱材１９がニッケル、鋼鉄、黄銅、青銅、ステンレス鋼等がある。
【００７０】
これまでは断熱材１９以外の金型部材を全て同じ材料としたが、断熱材１９と同様にキャビティ近傍の部材、特に温調されている可動側鏡面盤１４の材料の熱伝導率が支配的であった。すなわち、断熱材１９の熱伝導率が断熱材１９と接する可動側鏡面盤１４の熱伝導率の２／３倍以下の場合に断熱材１９がない場合に比べて転写下限の金型温度は１０Ｋ以上下がった。
【００７１】
同様に、断熱材１９の熱伝導率が１３Ｗ／ｍＫ以下であり、断熱材１９の下の可動側鏡面盤１４がステンレス鋼でできている場合は、断熱材１９がない場合に比べて転写下限の金型温度は１０Ｋ以上下がった。
【００７２】
本実施形態の金型では断熱材１９がスタンパの最高到達温度より十分高い融点を持ち、セラミックに比べて延性があって、剛性も十分ある金属であるため、成形中に断熱材が破損することはなく、金型強度は十分であった。
【００７３】
次に断熱材１９の表面状態は、断熱材１９の表面に傷や凹凸等があると成形した基板に転写される。また、断熱材１９は可動側鏡面盤１４と摺動する。そこで、断熱材１９の表面粗さは最大粗さで０．４μｍ以下が好ましかった。
【００７４】
本発明の実施の形態３では従来の外周リングが外周リング７と断熱材１９とで構成されていたが、もちろん断熱材１９だけで外周リング７を構成しても良い。
【００７５】
本発明の実施の形態３に実施の形態１や実施の形態２を加えても良い。
【００７６】
実施の形態２では断熱材１８を可動側鏡面盤１４のキャビティ表面に用いたが、もちろん、エジェクタピン１０、カットパンチ１１、エジェクタスリーブ１２、可動側固定ブッシュ１３、スプルブッシュ４、スタンパホルダー５の表面に用いても良いし、それ自体を断熱材で作製しても良い。
【００７７】
【発明の効果】
本発明により、金型温度が低くても成形基板の転写が得られ、かつ、衝撃に強く強度が十分な光ディスク基板用金型が得られる。したがって、高密度スタンパを用いた成形が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１および従来例に用いる金型の構成を示す概略断面図
【図２】本発明の実施の形態２の構成を示す概略断面図
【図３】本発明の実施の形態３の構成を示す概略断面図
【符号の説明】
１  固定金型
２  可動金型
３  スタンパ
４  スプルブッシュ
５  スタンパホルダー
６  固定側鏡面盤
７  外周リング
８，１８，１９  断熱材
９  固定側基盤
１０  エジェクタピン
１１  カットパンチ
１２  エジェクタスリーブ
１３  可動側固定ブッシュ
１４  可動側鏡面盤
１５  可動側基盤
１６  可動側突き当てリング
１７  固定側突き当てリング
２０  キャビティ
【図１】
2004195756.tif 000003
【図２】
2004195756.tif 000004
【図３】
2004195756.tif 000005