(57)【要約】金型部品の耐摩耗性を向上させることができ、ディスク基板の精度を向上させることができるようにする。第１の支持プレート、及び第１の支持プレートに取り付けられた第１の鏡面盤を備えた第１の金型と、第２の支持プレート、及び第２の支持プレートに取り付けられた第２の鏡面盤を備えた第２の金型とを有する。そして、第１、第２の金型の一方に配設された金型部品の摺動面に、低温窒化処理が施される。この場合、金型部品に対して低温窒化処理が施されるので、金型部品の耐摩耗性を向上させることができる。しかも、処理温度が低いので、複雑な形状を有する金型部品に対して低温窒化処理を施しても、金型部品が変形することがなく、寸法のばらつきを小さくすることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１の支持プレート、及び該第１の支持プレートに取り付けられた第１の鏡面盤を備えた第１の金型と、
（ｂ）第２の支持プレート、及び該第２の支持プレートに取り付けられた第２の鏡面盤を備えた第２の金型とを有するとともに、
（ｃ）前記第１、第２の金型の一方に配設された金型部品の摺動面に、低温窒化処理が施されることを特徴とするディスク成形用金型。
【請求項２】
前記金型部品は環状の形状を有する請求項１に記載のディスク成形用金型。
【請求項３】
前記低温窒化処理は、５００〔℃〕以下の温度で行われる請求項１に記載のディスク成形用金型。
【請求項４】
前記第１、第２の金型の他方に配設された金型部品の摺動面に、低温窒化処理が施される請求項１に記載のディスク成形用金型。
【請求項５】
第１の支持プレート、及び該第１の支持プレートに取り付けられた第１の鏡面盤を備えた第１の金型、並びに第２の支持プレート、及び該第２の支持プレートに取り付けられた第２の鏡面盤を備えたディスク成形用金型の製造方法において、
前記第１、第２の金型の一方に配設された金型部品の摺動面に、低温窒化処理を施す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６】
第１の支持プレート、及び該第１の支持プレートに取り付けられた第１の鏡面盤を備えた第１の金型、並びに第２の支持プレート、及び該第２の支持プレートに取り付けられた第２の鏡面盤を備えたディスク成形用金型の、第１、第２の金型の一方に配設された金型部品において、
摺動面に低温窒化処理が施されることを特徴とする金型部品。
【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、その製造方法及び金型部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形機、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を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樹脂を冷却し、固化させることによってディスク基板を得るようにしている。【０００３】
そのために、前記射出成形機は、固定側の金型組立体及び可動側の金型組立体から成る前記ディスク成形用金型、前記樹脂をキャビティ空間に充填するための射出装置、並びに前記可動側の金型組立体を固定側の金型組立体に対して接離させるための型締装置を備える。そして、該型締装置によって前記可動側の金型組立体を進退させ、ディスク成形用金型の型閉じ、型締め及び型開きを行い、型締め時に、固定側の金型組立体の円盤プレートと可動側の金型組立体の円盤プレートとの間にキャビティ空間が形成される。【０００４】
また、前記射出装置は、加熱シリンダ、該加熱シリンダの前端に取り付けられた射出ノズル、及び前記加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリューを備える。【０００５】
そして、計量工程において、前記スクリューが回転させられ、樹脂が溶融させられてスクリューの前方に蓄えられ、それに伴って、スクリューが後退させられ、この間に、ディスク成形用金型の型閉じ及び型締めが行われる。続いて、射出工程において、前記スクリューが前進させられ、前記スクリューの前方に蓄えられた樹脂が射出ノズルから射出され、キャビティ空間に充填される。そして、冷却工程において、前記キャビティ空間内の樹脂が冷却され、穴開け加工が行われ、ディスク基板が成形される。続いて、型開きが行われ、前記ディスク基板が取り出される。【０００６】
なお、固定側の円盤プレートに、ディスク基板の情報面に凹凸を形成するためのスタンパが取り付けられるとともに、可動側の円盤プレートにディスク基板の外周縁を形成するためのキャビリングが取り付けられ、該キャビリングによってキャビティ空間の外周縁が形成される。【０００７】
ところで、前記キャビリングは、成形が行われるたびに、固定側の金型組立体に配設された突当リングと当接し、かつ、摺動させられる。そこで、キャビリングの表面に窒化処理を施し、キャビリングの耐摩耗性を向上させることが考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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、一般に、窒化処理の処理温度は５３０〜５７０〔℃〕の範囲内にされ、高い。したがって、キャビリングのような、薄く、かつ、複雑な形状を有する金型部品に対して窒化処理を施すと、キャビリングが変形するだけでなく、寸法のばらつきが大きくなってしまう。したがって、ディスク基板の精度が低くなってしまう。【０００９】
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、金型部品の耐摩耗性を向上させることができ、ディスク基板の精度を向上させることができるディスク成形用金
型、その製造方法及び金型部品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】
【００１０】
そのために、本発明のディスク成形用金型においては、第１の支持プレート、及び該第１の支持プレートに取り付けられた第１の鏡面盤を備えた第１の金型と、第２の支持プレート、及び該第２の支持プレートに取り付けられた第２の鏡面盤を備えた第２の金型とを有する。【００１１】
そして、前記第１、第２の金型の一方に配設された金型部品の摺動面に、低温窒化処理が施される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ディスク成形用金型においては、第１の支持プレート、及び該第１の支持プレートに取り付けられた第１の鏡面盤を備えた第１の金型と、第２の支持プレート、及び該第２の支持プレートに取り付けられた第２の鏡面盤を備えた第２の金型とを有する。【００１３】
そして、前記第１、第２の金型の一方に配設された金型部品の摺動面に、低温窒化処理が施される。【００１４】
この場合、金型部品に対して低温窒化処理が施されるので、金型部品の耐摩耗性を向上させることができる。しかも、処理温度が低いので、複雑な形状を有する金型部品に対して低温窒化処理を施しても、金型部品が変形することがなく、寸法のばらつきを小さくすることができる。その結果、ディスク基板の精度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明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２】本発明の実施の形態における処理温度とキャビリングの寸法のばらつきとの関係図である。
【符号の説明】
【００１６】
１２、３２    金型組立体
１５    ベースプレート
１６、３６    円盤プレート
１８    突当リング
３５    ベースプレート
３７    キャビリング
４０    中間プレート
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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、成形機として射出成形機について説明する。【００１８】
図１は本発明の実施の形態におけるディスク成形用金型の断面図、図２は本発明の実施の形態における処理温度とキャビリングの寸法のばらつきとの関係図である。なお、図２において、横軸に処理温度を、縦軸に寸法のばらつきを採ってある。【００１９】
図において、１２は図示されない固定プラテンに、取付板１３を介し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であり、該金型組立体１２は、第１の支持プレートとしてのベースプレート１５、該ベースプレート１５に取り付けられた第１の鏡面盤と
しての円盤プレート１６、前記取付板１３内において固定プラテン側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、及び前記ベースプレート１５内において前記ロケートリング２３に隣接させて配設されたスプルーブッシュ２４を備える。該スプルーブッシュ２４の前端に、キャビティ空間Ｃに臨ませてダイ２８が形成され、該ダイ２８と連通させて、図示されない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ためのスプルー２６が形成される。なお、前記射出装置は、図示されない加熱シリンダ、該加熱シリンダの前端に取り付けられた射出ノズル、及び前記加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリューを備える。【００２０】
そして、前記円盤プレート１６には、図示されない成形品としてのディスク基板の情報面に凹凸を形成するための図示されないスタンパが取り付けられ、前記スプルーブッシュ２４の前半部の径方向外方には、前記スタンパの内周縁を押さえるためのスタンパ押えブシュ１４が配設される。なお、前記金型組立体１２には図示されないエアブローブシュ等も配設される。【００２１】
また、前記円盤プレート１６の外周縁に環状の突当リング１８がボルトｂ１によって取り付けられ、前記円盤プレート１６及び突当リング１８より径方向外方に環状の第１の外周リング１９がベースプレート１５に取り付けられる。前記スタンパ押えブシュ１４、円盤プレート１６、突当リング１８、第１の外周リング１９、エアブローブシュ等によって金型組立体１２側の金型部品が構成される。【００２２】
一方、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、該金型組立体３２は、ベースプレート３５、該ベースプレート３５にボルトｂ２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ｂ３によって取り付けられた第２の鏡面盤としての円盤プレート３６、前記ベースプレート３５内において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ｂ４によって取り付けられた包囲部材としてのシリンダ４４、及び該シリンダ４４に沿って進退させられ、前端が前記ダイ２８に対応する形状を有する穴開部材としてのカットパンチ４８を備える。なお、前記ベースプレート３５及び中間プレート４０によって第２の支持プレートが構成される。【００２３】
また、前記円盤プレート３６の外周縁部において、円盤プレート３６に対して移動自在に、かつ、突当リング１８と対向させて、環状の形状を有するキャビリング３７が配設され、前記円盤プレート３６及びキャビリング３７より径方向外方において前記第１の外周リング１９と対向させて環状の第２の外周リング３８が中間プレート４０に取り付けられる。前記キャビリング３７は、ボルトｂ５によってロッド４１に取り付けられ、該ロッド４１を介して中間プレート４０に対して移動自在に配設される。そして、前記ロッド４１に第１の付勢部材としてのスプリング６３が当接させられ、該スプリング６３はロッド４１及びキャビリング３７を金型組立体１２側に向けて付勢する。そして、３９は図示されないボルトによって第２の外周リング３８に取り付けられたキャビリング押えであり、該キャビリング押え３９は前記キャビリング３７の外周縁と係止させられる。また、前記キャビリング３７は円盤プレート３６の前端面より突出させられ、キャビリング３７の内周面によって、ディスク基板の外周縁が形成される。【００２４】
前記シリンダ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の後端５１ａが前記シリンダ４４によって受けられる。また、フランジ５１の前方に第２の付勢部材としての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によって前記フランジ５１が後方に付勢される。【００２５】
なお、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、金型組立体３２を金型組立体１２に対して接離させるために図示されない型締装置が配設される。該型締装置の型締用の駆動部としての型締シリンダを駆動し、前記金型組立体３２を進退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、型締め時に、円盤プレート１６、３６間に前記キャビティ空間Ｃが形成される。【００２６】
また、型締め時に、図示されない穴開け用の駆動部としての駆動シリンダを駆動することによってカットパンチ４８を前進させると、前記カットパンチ４８の前端がダイ２８内に進入する。その結果、前記キャビティ空間Ｃ内の樹脂に穴開け加工を行うことができる。なお、前記カットパンチ４８の前半部における径方向外方には、ディスク基板を突き出すためのエジェクタブシュ６２が配設され、該エジェクタブシュ６２より径方向外方には、ディスク基板に圧縮空気を吹き付けてディスク基板を円盤プレート３６から離型させるためのエアブローブシュ４７が配設される。また、前記金型組立体３２には図示されないエジェクタピン等も配設される。なお、円盤プレート３６、キャビリング３７、第２の外周リング３８、ロッド４１、エアブローブシュ４７、カットパンチ４８、エジェクタブシュ６２等によって金型組立体３２側の金型部品が構成される。【００２７】
前記円盤プレート１６、３６にそれぞれ第１、第２の温調用流路９３、９４が形成され、該第１、第２の温調用流路９３、９４に水、油、空気等の温調用の媒体が供給されることによって、円盤プレート１６、３６が冷却される。【００２８】
また、前記キャビリング３７とスタンパとの間には、キャビティ空間Ｃへの樹脂の充填に伴って、キャビティ空間Ｃ内の空気を逃がすことができるように、軸方向においてわずかなクリアランスが形成される。【００２９】
そして、計量工程において、前記スクリューが回転させられ、樹脂が溶融させられてスクリューの前方に蓄えられ、それに伴って、スクリューが後退させられ、この間に、ディスク成形用金型の型閉じ及び型締めが行われる。続いて、射出工程において、前記スクリューが前進させられ、前記スクリューの前方に蓄えられた樹脂が射出ノズルから射出され、キャビティ空間Ｃに充填される。そして、冷却工程において、前記キャビティ空間Ｃ内の樹脂が冷却され、穴開け加工が行われ、ディスク基板が成形される。続いて、型開きが行われ、前記ディスク基板が取り出される。【００３０】
ところで、前記キャビリング３７は、円盤プレート３６及び第２の外周リング３８によって形成された環状の溝内に収容され、軸方向に移動自在に配設されるとともに、スプリング６３によって金型組立体１２に向けて付勢される。したがって、キャビリング３７は、型閉じが行われて、突当リング１８に当接すると、その後、スプリング６３の付勢力に抗して後退させられ、型開きが行われて、突当リング１８から離れると、スプリング６３の付勢力によって前進させられる。【００３１】
また、型締めが行われている間に、樹脂がキャビティ空間Ｃに充填されるのに伴って、キャビティ空間Ｃの型内圧が高くなると、前記円盤プレート１６、３６間のパーティング面において、各円盤プレート１６、３６間が１００〜３００〔μｍ〕程度開き、続いて、冷却工程において、キャビティ空間Ｃ内の樹脂が冷却されて収縮するのに伴って、型内圧が低くなると、各円盤プレート１６、３６間が徐々に閉じる。【００３２】
そして、該各円盤プレート１６、３６間が開くのに伴って、キャビティ空間Ｃ内の樹脂が外周縁から流れ出すのを防止し、横バリが発生するのを防止するために、前記キャビリング３７は金型組立体１２側に移動し、当接状態を維持する。【００３３】
このように、キャビリング３７は、成形が行われるごとに、突当リング１８と当接し、かつ、摺動させられる。また、キャビリング３７は、成形が行われるごとに、前記溝内において進退させられるので、キャビリング３７の外周面及び内周面は、溝の内側表面（溝内における円盤プレート３６の外周面、及び第２の外周リング３８の内周面）と摺動させられる。【００３４】
そこで、キャビリング３７の耐摩耗性を向上させるために、前記キャビリング３７の表面、本実施の形態においては、キャビリング３７における突当リング１８と当接し、摺動する摺動面である当接面に、低温窒化処理が施される。【００３５】
該低温窒化処理は、前記キャビリング３７が、例えば、本実施の形態において使用されるような鉄系の金属材料から成る場合、Ｎａ+ 、Ｋ+ 等のカチオン成分、及びＣＮ- 、ＣＮＯ- 、ＣＯ3 2-等のアニオン成分を含む溶融塩組成物の塩浴中で、３００〔℃〕以上、かつ、５００〔℃〕以下の範囲内の処理温度で行われる。【００３６】
なお、処理温度が低いほど溶融塩組成物の一部が析出してしまう等、浴組成が変化しやすくなり、均一な窒化層を形成するのがその分困難になり、処理温度が高いほどキャビリングの寸法が変化しやすくなるので、処理温度を４３０〔℃〕以上、かつ、４８０〔℃〕以下の範囲内で所定の時間低温窒化処理を行うのが好ましい。【００３７】
図２に示されるように、例えば、窒化処理を約５７０〔℃〕前後の温度で行うと、キャビリング３７の寸法に、領域ＡＲ１のように４０〜７０〔μｍ〕のばらつきが発生するのに対して、窒化処理を約４８０〔℃〕の温度で行うと、キャビリング３７の寸法に、領域ＡＲ２のように０〜５〔μｍ〕のばらつきが発生するだけですむ。したがって、成形されたディスク基板に発生するばらつきを０〜５〔μｍ〕の範囲内に収めることができる。本実施の形態において、キャビリング３７の寸法のばらつき及びディスク基板のばらつきは、表面粗さによって表され、該表面粗さは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１による中心線平均粗さの測定方法によって測定される。【００３８】
なお、突当リング１８におけるキャビリング３７と当接し、摺動する当接面にも、同じ処理条件で低温窒化処理が施される。さらに、キャビリング３７における他の摺動面、すなわち、キャビリング３７の外周面及び内周面、並びに溝の内側表面にも、同じ処理条件で低温窒化処理を施すことができる。【００３９】
このように、キャビリング３７の摺動面に低温窒化処理が施されるので、キャビリング３７の耐摩耗性を向上させることができる。また、処理温度が低いので、キャビリング３７のような、薄く、かつ、複雑な形状を有する金型部品に対して低温窒化処理を施す場合でも、キャビリング３７が変形することがなく、寸法のばらつきを小さくすることができる。その結果、ディスク基板の精度を高くすることができる。特に、ＤＶＤ−Ｒ等のような高密度のディスク基板を成形する場合でも、十分な精度を得ることができる。【００４０】
さらに、前記窒化処理は、コーティング処理とは異なり、表面改質を行うようになっているので、処理の対象になるキャビリング３７の内部においても、耐摩耗性を向上させることができる。しかも、コーティング処理を施す場合より、作業のための処理費用を抑制することができ、コストを低くすることができる。【００４１】
そして、修理の際、コーティング処理が施された場合と異なり、被覆層を一旦剥がした後、再びコーティング処理を施す必要がない。【００４２】
本実施の形態においては、円盤プレート１６にスタンパ及び突当リング１８が、円盤プ
レート３６にキャビリング３７が配設されるようになっているが、円盤プレート１６にキャビリングを、円盤プレート３６にスタンパ及び突当リングを配設することもできる。【００４３】
なお、本発明は前記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。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明をディスク基板を成形するためのディスク成形用金型に適用することができる。
【図１】
2006123703.tif 000002
【図２】
2006123703.tif 000003
【国際調査報告】
2006123703.tif 000004
2006123703.tif 000005