JPH10291236A

JPH10291236A - 金型装置及びこれを用いた成形方法

Info

Publication number: JPH10291236A
Application number: JP10199497A
Authority: JP
Inventors: Yukifumi Iwakuma; 志文岩隈
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 1998-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】固定金型及び可動金型の温度を均一にするこ
とにより基板における固化速度を一定にすることが可能
となった金型装置及びこれを用いた成形方法を提供す
る。【解決手段】金型装置は、固定金型１が基板の一主面
を成形する部分の内方に配された第１の冷却手段１２と
スプルーブッシュ５を囲むように配された第２の冷却手
段１３とこれら第１の冷却手段１２及び第２の冷却手段
１３との間の少なくとも一部に配された第１の断熱層１
６Ａ，１６Ｂを有し、可動金型２が基板の他主面を成形
する部分の内方に配された第３の冷却手段１４と基板の
略中心に配された第４の冷却手段１５とこれら第３の冷
却手段１４及び第４の冷却手段１５の間の少なくとも一
部に配された第２の断熱層１７を有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定金型と可動金
型とを対向するように突き合わせてキャビティを構成
し、このキャビティ内に基板材料を充填して基板を成形
する金型装置及びこの金型装置を用いた成形方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク等の円盤状の記録媒体基板
（以下、単に基板という。）は、通常、金型装置を用い
て射出成形により製造される。この円盤状の基板は、略
中心部が非信号記録領域であり、この非信号記録領域よ
り外側が信号記録領域として成形される。

【０００３】この射出成形に用いられる金型装置は、少
なくとも、基板の一主面を成形する固定金型と、この固
定金型に対して近接離間し、基板の他主面を成形する可
動金型と、基板の外周面を成形する外周金型とを備え
る。すなわち、このような金型装置では、固定金型、可
動金型及び外周金型によりキャビティが構成される。こ
の固定金型には、溶融した合成樹脂をキャビティ内に充
填する供給路となるスプルーブッシュが配設されてい
る。また、この可動金型には、成形された基板をキャビ
ティ内から押し出す突出し部材が配設されている。ま
た、この金型装置では、成形される基板の信号記録領域
に対応して、固定金型及び／又は可動金型に、いわゆる
スタンパが取り付けられている。

【０００４】このように構成された金型装置では、可動
金型が固定金型に対して近接する方向に移動し、可動金
型、固定金型及び外周金型によりキャビティが形成され
る。そして、このキャビティ内に溶融した合成樹脂等の
基板材料がスプルーブッシュを通って充填される。充填
された基板材料は、冷却されて固化することにより基板
となる。この金型装置は、このように基板を成形した
後、可動金型が固定金型に対して離間する方向に移動し
て基板を露出させる。このとき、基板は、可動金型側に
残っている。そして、基板は、突出し部材により可動金
型から押し出される。

【０００５】金型装置を用いて基板を成形する際には、
上述したように、キャビティ内に溶融した高温の基板材
料が充填される。このため、金型装置には、この高温の
基板材料により固定金型及び可動金型が高温となるのを
防止するとともに基板材料を短時間で固化させる必要が
ある。したがって、この金型装置には、これらの目的で
冷却手段が形成されている。このとき、冷却手段は、成
形される基板の信号記録領域を冷却するように固定金型
及び可動金型にそれぞれ設けられている。

【０００６】また、金型装置を用いて基板を成形する際
には、基板材料の供給路となるスプルーブッシュ内にも
高温の基板材料が充填されている。このため、この金型
装置では、スプルーブッシュ内の基板材料を急速に冷却
し、また、スプルーブッシュ内の基板材料と基板との
間、すなわちランナー部を急速に冷却する必要がある。
したがって、この金型装置には、これらの目的で、上述
した冷却手段とは異なる冷却手段が形成されている。こ
の冷却手段は、上述した冷却手段よりも冷却効果が大き
いものであり、スプルーブッシュ付近を冷却するように
固定金型及び可動金型にそれぞれ設けられている。

【０００７】なお、これら冷却手段としては、固定金型
及び可動金型にそれぞれ冷却回路を溝として形成し、こ
の冷却回路に冷却液を循環させるようなものが挙げられ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな金型装置では、反りが発生していなく高精度に平坦
化された基板を製造することが要求されてる。また、基
板の反り量に対するスペックが年々厳しくなるために、
この要求は、より厳しいものとなってきている。

【０００９】しかしながら、例えば、上述したような金
型装置において、成形される基板は、溶融した基板材料
の固化速度の違いに起因して反りを発生してしまう。キ
ャビティ内の基板材料における固化速度は、当然のこと
ながら、固定金型及び可動金型の温度に左右されてい
る。上述したような金型装置では、固定金型及び可動金
型にそれぞれ形成された冷却回路により、固定金型及び
可動金型の温度制御を行っている。

【００１０】ところが、この金型装置において、上述し
たような冷却回路を用ると、各冷却手段における冷却効
率が異なるため、各冷却手段における温度制御を独立し
て行うことが困難であった。すなわち、この金型装置で
は、冷却効果の大きい冷却手段が冷却効果の小さい冷却
手段に影響を及ぼしてしまい、その結果、信号記録領域
の温度が均一でなくなってしまう。したがって、この金
型装置を用いると、基板は、異なる温度で成形される部
分を有することとなる。この場合、基板は、固化速度が
異なるために基板材料に歪が発生してしまい、その結
果、反りを有することとなる。

【００１１】このように、従来の金型装置には、固定金
型及び可動金型の温度制御が良好に行われないため、成
形される基板に反りが発生してしまうといった問題点が
あった。

【００１２】また、上述したような金型装置を用いた従
来の成形方法では、固定金型及び可動金型の温度を均一
にし難いため、冷却効率が悪かった。このため、従来の
成形方法では、基板を固化させるための冷却に多くの時
間を要してしまう。したがって、従来の手法では、反り
を有する基板を成形してしまうといった問題点以外に、
生産性が悪いといった問題点もあった。

【００１３】そこで、本発明は、成形される基板に反り
を発生させないために、固定金型及び可動金型の温度を
均一にすることにより基板における固化速度を一定にす
ることが可能となった金型装置を提供することを目的と
する。

【００１４】また、本発明は、固定金型及び可動金型の
温度を均一にすることにより基板における固化速度を一
定にし、反りの無い基板を成形することが可能となった
成形方法を提供することも目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成した
本発明に係る金型装置は、少なくとも固定金型と可動金
型とを対向するように突き合わせてキャビティを構成
し、このキャビティ内に基板材料を充填することにより
基板を成形する金型装置において、上記固定金型が基板
の一主面を成形する部分の内方に配された第１の冷却手
段と、キャビティ内に基板材料を供給する際の供給路を
囲むように配された第２の冷却手段とを有し、且つ、こ
れら第１の冷却手段及び第２の冷却手段との間の少なく
とも一部に配された第１の断熱層を有し、上記可動金型
が基板の他主面を成形する部分の内方に配された第３の
冷却手段と、基板の略中心に配された第４の冷却手段と
を有し、且つ、これら第３の冷却手段及び第４の冷却手
段の間の少なくとも一部に配された第２の断熱層を有
し、上記固定金型に対して近接離間するものである。

【００１６】以上のように構成された本発明に係る金型
装置では、第１の冷却手段と第３の冷却手段とが基板の
両面となる部分を冷却する。また、この金型装置では、
第２の冷却手段が基板材料の供給路周辺部分を冷却す
る。さらに、この金型装置では、第４の冷却手段が基板
の略中心部分を冷却する。

【００１７】このとき、固定金型において、第１の冷却
手段と第２の冷却手段との間に配された第１の断熱層
は、第１の冷却手段の冷却効果と第２の冷却手段の冷却
効果とが互いに影響しないように作用する。すなわち、
第１の冷却手段は、第１の断熱層よりも外側の固定金型
を冷却し、第２の冷却手段は、第１の断熱層よりも内側
の固定金型を冷却する。

【００１８】また、可動金型においては、同様に、第２
の断熱層は、第３の冷却手段の冷却効果と第４の冷却手
段の冷却効果とが互いに影響しないように作用する。す
なわち、この可動金型において、第３の冷却手段は、第
２の断熱層よりも外側の可動金型を冷却し、第４の冷却
手段は、第２の断熱層よりも内側の可動金型を冷却す
る。

【００１９】このように、この金型装置では、基板材料
の供給路周辺を冷却する第２の冷却手段の冷却効果が第
１の冷却手段の冷却効果に影響することとがない。ま
た、この金型装置では、基板材料の供給路周辺に対向す
る部分の可動金型を冷却する第４の冷却手段の冷却効果
が第３の冷却手段の冷却効果に影響することがない。

【００２０】したがって、この金型装置では、基板を成
形するに際して基板の両面部と基板材料の供給路周辺と
を独立して冷却することができる。このため、この金型
装置では、基板の両面部を成形する部分の温度分布を均
一にすることができ、また、基板材料の供給路周辺を成
形する部分の温度分布を均一にすることができる。ま
た、この金型装置では、このように各部分での温度制御
を容易に行うことができるため、固定金型と可動金型と
の間の温度差を小さくすることも可能である。したがっ
て、この金型装置では、成形される基板を均一に冷却す
ることができ、基板材料に歪みを発生させるようなこと
がない。

【００２１】また、本発明に係る成形方法は、少なくと
も固定金型と可動金型とを対向するように突き合わせて
キャビティを構成し、このキャビティ内に基板材料を充
填することにより基板を成形する金型装置が用いられた
成形方法において、基板の一主面を成形する部分の内方
に配された第１の冷却手段及びキャビティ内に基板材料
を供給する際の供給路を囲むように配された第２の冷却
手段を有し、これら第１の冷却手段及び第２の冷却手段
の間の少なくとも一部に第１の断熱層が配された固定金
型と、基板の他主面を成形する部分の内方に配された第
３の冷却手段及び基板の略中心に配された第４の冷却手
段を有し、これら第３の冷却手段及び第４の冷却手段の
間の少なくとも一部に第２の断熱層が配されて固定金型
に対して近接離間する可動金型とを備える金型装置が用
いられるものである。

【００２２】以上のような本発明に係る成形方法は、第
１の冷却手段及び第３の冷却手段により基板の外側の部
分を冷却し、第２の冷却手段及び第４の冷却手段により
基板の内側の部分を冷却することとなる。この手法で
は、第１の断熱層及び第２の断熱層により各冷却手段が
独立して作用することとなり、基板の外側を成形する部
分の温度分布を均一にすることができ、また、基板の略
中心部を成形する部分の温度分布を均一にすることがで
きる。また、この金型装置では、このように各部分での
温度制御を容易に行うことができるため、固定金型と可
動金型との間の温度差を小さくすることも可能である。
したがって、この金型装置では、成形される基板を均一
に冷却することができ、基板材料に歪みを発生させるよ
うなことがない。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について図面を参照して詳細に説明する。

【００２４】本実施の形態に示す金型装置は、図１に示
すように、固定金型１と、可動金型２と、外周金型３と
から構成されている。この金型装置は、光ディスクや磁
気ディスク等に使用される円盤状の基板を成形するもの
である。この金型装置は、溶融した基板材料を成形空間
部であるキャビティに充填して基板を成形する。この金
型装置では、固定金型１、可動金型２及び外周金型３に
よりキャビティが構成される。

【００２５】固定金型１は、固定盤４に取り付けられて
固定されており、キャビティを構成する面にスタンパ
（図示せず。）が取り付けられている。可動金型２は、
固定金型１に対して相対向して配置されるとともに、図
示しないガイド手段や駆動手段により固定金型１に対し
て近接離間自在とされている。外周金型３は、環状に形
成され、可動金型２のキャビティを構成する面の外周に
はめこむように取り付けられている。

【００２６】この金型装置では、固定金型１に対して可
動金型２が近接する方向に移動動作し、可動金型２に取
り付けられた外周金型３が固定金型２に当接することに
よって、キャビティが形成される。

【００２７】この固定金型１は、その略中心部に、溶融
した基板材料をキャビティ内に供給する供給路となるス
プルーブッシュ５と、このスプルーブッシュ５を取り付
けるスプルーブッシュ取付け部６と、このスプルーブッ
シュ取付け部６の外周に取り付けられ、スタンパの内周
側を保持する内周側スタンパホルダ７とを備える。ま
た、この固定金型１は、その外周部に、スタンパの外周
側を押さえる外周側スタンパホルダ８を備える。

【００２８】スプルーブッシュ５は、キャビティに導通
する端部とは反対側の端部で材料供給装置（図示せ
ず。）と連結されている。そして、スプルーブッシュ５
は、この材料供給装置から溶融した基板材料がキャビテ
ィ内に供給される際の供給路となる。

【００２９】また、内周側スタンパホルダ７には、キャ
ビティ内に突出するように形成された突部７ａが形成さ
れている。この内周側スタンパホルダ７に形成された突
部７ａは、スタンパの中心穴の径よりやや大径であるよ
うな環状に形成されている。したがって、スタンパは、
これら内周側スタンパホルダ７の突部７ａが中心穴の内
周壁に相対係合することによって内周側スタンパホルダ
７に内周部を保持されて、固定金型１に取り付けられ
る。

【００３０】外周側スタンパホルダ８は、基板の外径よ
りもやや大径とされかつスタンパの外径よりもやや小径
とされた中心穴を有するリング状を呈して形成される。
この外周側スタンパホルダ８は、取付ねじ等によって固
定金型１に組み付けられている。したがって、スタンパ
は、外周縁部が外周側スタンパホルダ８のくさび状に形
成された先端部と相対係合されることによって、外周側
スタンパホルダ８に外周部を保持されて固定金型１に取
り付けられる。

【００３１】一方、可動金型２は、その略中心部に、成
形された基板の中心部を切断するポンチ９と、このポン
チ９により切断された中心部を押し出す押出しピン１０
と、成形された基板を可動金型２より離型させるイジェ
クトピン１１とを備える。

【００３２】このポンチ９は、スプルーブッシュ５から
キャビティ内に供給されて固化した基板材料のうちでラ
ンナー部を切断するものであり、成形される基板の中心
穴と略同寸法の外径を有している。このポンチ９は、図
示しないガイド手段や駆動手段によりキャビティ内に突
き出す方向に移動可能とされる。したがって、キャビテ
ィ内に充填された基板材料が固化された後、このポンチ
９によりランナー部を切断し中心穴が形成される。

【００３３】押出しピン１０は、棒状に形成されてポン
チ９の中心部に配設される。この押出しピン１０は、図
示しないガイド手段や駆動手段によりキャビティ内に突
き出す方向に移動可能とされ、上述したポンチ９により
切断された部分を除去する。したがって、キャビティ内
に充填された基板材料が固化された後、この押出しピン
１０が押し出されることにより、ランナー部とスプルー
とを、すなわち、ランナー部とスプルーブッシュ５の供
給路に溜まった基板材料とを除去することができる。

【００３４】イジェクトピン１１は、ポンチ９の外形と
略同寸法の内径を有する筒状を呈して構成され、ポンチ
９を囲むように配設されている。このイジェクトピン１
１は、図示しないガイド手段や駆動手段によりキャビテ
ィ内に突き出す方向に移動可能とされる。したがって、
キャビティ内に基板材料が充填され、上述したように基
板の中心穴が形成された後、このイジェクトピン１１が
基板の内周側を押圧して可動金型から基板を離型させ
る。

【００３５】さらに、この金型装置は、固定金型１及び
可動金型２にそれぞれ冷却手段を備えている。この冷却
手段は、固定金型１に形成された第１の冷却手段１２及
び第２の冷却手段１３と、可動金型２に形成された第３
の冷却手段１４及び第４の冷却手段１５とからなる。

【００３６】これら、第１の冷却手段１２、第２の冷却
手段１３、第３の冷却手段１４及び第４の冷却手段１５
（以下、これらをまとめて単に、冷却手段と称する。）
は、それぞれ冷却液が供給される冷却回路として形成さ
れ、図示しない冷却液供給装置に接続されている。

【００３７】第１の冷却手段１２は、固定金型１におけ
るキャビティを構成する面の内方に位置して、固定盤４
に取り付けられる面に環状に穿設された溝として形成さ
れている。第２の冷却手段１３は、スプルーブッシュ取
付け部６の内周面、すなわち、スプルーブッシュ取付け
部６のスプルーブッシュ５と接する面に環状に穿設され
た溝として形成されている。

【００３８】第３の冷却手段１４は、可動金型２におけ
るキャビティを構成する面の内方に位置して、上述した
第１の冷却手段１２と対向する位置に環状に形成されて
いる。第４の冷却手段は、上述した第２の冷却手段１３
に対応した位置、すなわち、ポンチ９の内部に環状に形
成されている。

【００３９】これら冷却手段のうちで、第１の冷却手段
１２は、固定金型１のスタンパが取り付けられた部分の
内方、すなわち、基板の信号記録面を成形する部分の内
方を冷却するように構成されている。そして、第２の冷
却手段１３は、スプルーブッシュ５周辺、すなわち、ポ
ンチ９により切断されて押出し部材１０により除去され
る部分を冷却するように構成されている。また、第３の
冷却手段１４は、可動金型２のスタンパと対向する面の
内方を冷却するように構成されている。そして、第４の
冷却手段１５は、可動金型２において第２の冷却手段１
３により冷却される部分と対向する部分を冷却するよう
に構成されている。

【００４０】これら、冷却手段には、それぞれが所望の
冷却効果を有するように冷却液が制御されながら供給さ
れる。具体的には、第２の冷却手段１３は、スプルーブ
ッシュ内の基板材料がより高温であるために第１の冷却
手段１２よりも大きな冷却効果を有するように制御され
る。また、第４の冷却手段１５は、第２の冷却手段１３
と略々同等の冷却効果を有するように制御されている。
さらに、第１の冷却手段１２と第３の冷却手段１４と
は、互いに略々同等の冷却効果を有するように制御され
ている。

【００４１】なお、本発明に係る金型装置は、図１に示
したように、上述した実施の形態に示した冷却手段に限
定されるものではない。本発明に係る金型装置では、固
定金型１において、第２の冷却手段１３は、スプルーブ
ッシュ５周辺を冷却できれば良く、複数本の冷却回路か
らなるものであっても良い。また、第１の冷却手段１２
及び第３の冷却手段１４は、キャビティを構成する部分
を冷却できれば良く、単数本の冷却回路からなる構成で
あったり、３本以上の冷却回路からなる構成であっても
良い。さらに、第４の冷却手段１５は、第２の冷却手段
１３が冷却する部分と対向する部分を冷却できれば良
く、複数本の冷却回路からなる構成であっても良い。

【００４２】さらにまた、この金型装置は、固定金型１
に第１の断熱層１６Ａ，１６Ｂと、可動金型２に第２の
断熱層１７とを備える。これら第１の断熱層１６Ａ，１
６Ｂと第２の断熱層１７とは、所定の幅寸法を有する空
気層として形成されている。

【００４３】第１の断熱層１６Ａ，１６Ｂは、第１の冷
却手段１２と第２の冷却手段１３との間に配される。こ
の第１の断熱層１６Ａは、スプルーブッシュ取付け部６
の外周面に環状に形成された溝と内周側スタンパホルダ
７の内周面とにより構成されている。すなわち、この第
１の断熱層１６Ａは、スプルーブッシュ取付け部６の外
周面に形成された溝に対して内周側スタンパホルダ７の
内周面が突き合わされて環状に形成される。また、第１
の断熱層１６Ｂは、固定金型１の内周側スタンパホルダ
７の近傍に穿設された溝として環状に形成される。

【００４４】これら第１の断熱層１６Ａ，１６Ｂは、互
いに異なる高さの位置に形成されており、環状に形成さ
れた第２の冷却手段１３を囲んでいる。すなわち、第１
の断熱層１６Ａは、第２の冷却手段１３の上端側を囲ん
でおり、第１の冷却手段１６Ｂは、第２の冷却手段１３
の下端側を囲んでいる。

【００４５】第２の断熱層１７は、第３の冷却手段１４
と第４の冷却手段１５との間に配される。この第２の断
熱層１７は、イジェクトピン１１の外周面に環状に形成
された溝と可動金型２の内周面とにより構成されてい
る。すなわち、この第２の断熱層１７は、イジェクトピ
ン１１の外周面に形成された溝に対して可動金型２の内
周面が突き合わされて環状に形成される。この第２の断
熱層１７は、第４の冷却手段１５の略々全域を囲んでい
る。

【００４６】以上のように構成された本発明に係る金型
装置は、上述のように構成された冷却手段、第１の断熱
層１６Ａ，１６Ｂ及び第２の断熱層１７によって、固定
金型１及び可動金型２の温度制御を行っている。

【００４７】この金型装置では、溶融した基板材料がス
プルーブッシュ５内を通ってキャビティ内に供給され
る。このとき、溶融した基盤材料は、高温であるために
金型装置全体の温度が高くなる。そして、これら冷却手
段により金型装置の温度が低下されることによって、溶
融した基板材料が固化する。

【００４８】このとき、固定金型１では、上述したよう
に、第１の冷却手段１２が基板の一主面の内方を冷却
し、第２の冷却手段１３がスプルーブッシュ５周辺を冷
却している。この金型装置では、第１の冷却手段１２と
第２の冷却手段１３との間に、上述したように構成され
た第１の断熱層１６Ａ，１６Ｂによる断熱効果が発生す
る。つまり、第１の冷却手段１２は、第１の断熱層１６
Ａ，１６Ｂより外側の部分、すなわち、基板の一主面を
冷却する部分の内方に発生した熱との間で熱交換を行
い、第１の断熱層１６Ａ，１６Ｂより内側の部分の内方
に発生する熱との間で熱交換を行うことがない。そし
て、第２の冷却手段１３は、スプルーブッシュ５周辺に
発生した熱との間で熱交換を行い、第１の断熱層１６
Ａ，１６Ｂより外側の部分に発生する熱との間で熱交換
を行うことがない。すなわち、より大きな冷却効果を有
する第２の冷却手段１３は、その冷却効果を第１の冷却
手段１２に影響させることがなく、主として、スプルー
ブッシュ５周辺を冷却することとなる。

【００４９】また、同様に、可動金型２では、上述した
ように、第３の冷却手段１４が基板の他主面を冷却し、
第４の冷却手段１５がイジェクトピン１１周辺を冷却し
ている。この可動金型２では、第３の冷却手段１４と第
４の冷却手段１５との間に、上述したように構成された
第２の断熱層１７による断熱効果が発生する。つまり、
第３の冷却手段１４は、第２の断熱層１７より外側の部
分、すなわち、基板の他主面を冷却する部分の内方に発
生した熱との間で熱交換を行い、第２の断熱層１７より
内側の部分の内方に発生する熱との間で熱交換を行うこ
とがない。そして、第４の冷却手段１５は、イジェクト
ピン１１周辺に発生した熱との間で熱交換を行い、第２
の断熱層１７より外側の部分に発生する熱との間で熱交
換を行うことがない。すなわち、より大きな冷却効果を
有する第４の冷却手段１５は、その冷却効果を第３の冷
却手段１４に影響させることがなく、主として、スプル
ーブッシュ５周辺に対向する部分を冷却することとな
る。

【００５０】このため、この金型装置では、図２に示す
ように、基板の両面部を成形する部分の温度分布が均一
になっており、また、スプルーブッシュ５周辺を成形す
る部分の温度分布が均一になっている。また、この金型
装置では、このように各部分での温度制御を容易に行う
ことができるため、固定金型１と可動金型２との間の温
度差を小さくなっている。したがって、この金型装置で
は、成形される基板を均一に冷却することができ、基板
材料に歪みを発生させるようなことがない。

【００５１】なお、本発明に係る金型装置において、第
１の断熱層１６Ａ，１６Ｂ及び第２の断熱層１７は、図
１に示した実施の形態のような構成に限定されるもので
はない。すなわち、本発明に係る金型装置は、第１の断
熱層１６Ａ，１６Ｂが第１の冷却手段による熱交換と第
２の冷却手段による熱交換との影響を遮断することがで
きれば良く、上述したような構成に限定されるものでは
ない。したがって、第１の断熱層としては、単数の空気
層からなるものであっても良いし、空気層ではなく断熱
効果を示すような材料からなるものであっても良い。

【００５２】また、同様に、本発明に係る金型装置は、
第２の断熱層１７が第３の冷却手段による熱交換と第４
の冷却手段による熱交換との影響を遮断することができ
れば良く、上述したような構成に限定されるものではな
い。したがって、第２の断熱層としては、複数の空気層
からなるものであっても良いし、空気層ではなく断熱効
果を示すような材料からなるものであっても良い。

【００５３】一方、これら第１の断熱層１６Ａ，１６Ｂ
及び第２の断熱層１７が空気層からなる場合、その幅寸
法が０．１ｍｍ以上あることが好ましい。この金型装置
において、第１の断熱層１６Ａ，１６Ｂ及び第２の断熱
層１７の幅寸法が０．１ｍｍ以上である場合には、上述
した断熱効果が確実に発生する。

【００５４】また、これら第１の断熱層１６Ａ，１６Ｂ
及び第２の断熱層１７は、成形される基板の信号記録
部、すなわち、スタンパにより転写される面よりも内側
を成形する部分の内方に形成されることが好ましい。こ
の場合、成形される基板における信号記録面は、第１の
冷却回路１２及び第３の冷却回路１４による冷却効果に
より固化されることとなる。この場合には、基板におけ
る信号記録面をより均一な温度分布で冷却することとが
できるため、より高精度に平坦化された基板を製造する
ことができる。

【００５５】これに対して、例えば、金型装置が第１の
断熱層１６Ａ，１６Ｂ及び第２の断熱層１７を有さない
ような構成である場合、冷却手段は、互いの熱交換に影
響を及ぼしてしまう。

【００５６】すなわち、この場合、金型装置は、図３に
示すような温度分布となっている。この図３から分かる
ように、第１の断熱層及び第２の断熱層がない場合、基
板を成形するキャビティ内が均一な温度ではなく、基板
の外側に向かって高温となっている。また、基板の略中
心部を成形する部分においては、固定金型１と可動金型
２との間に温度差が発生してしまう。

【００５７】この図３に示すような温度分布は、各冷却
手段からの冷却効率が互いに影響されてしまい、図１に
示した金型装置の場合のような良好な熱交換が行われな
いためである。

【００５８】そこで、図１に示した本実施の形態に示す
金型装置と図３に示す金型装置を用いて、実際に基板を
成形し、それぞれの基板の成形された直後の温度を測定
して比較した。この比較において、成形された基板は、
ポンチ９等によりその中心部が切断されない状態で、図
４に示すように、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の測定点の温度
が測定された。なお、この図４においては、Ｘ軸方向の
測定点をＸ１〜Ｘ９とし、Ｙ軸方向の測定点をＹ１〜Ｙ
９とした。

【００５９】そして、本実施の形態の金型装置を用いた
場合には、図５及び図６に示すようなＸ軸方向の温度分
布とＹ軸方向の温度分布となった。これら図５及び図６
から明らかなように、実施の形態の金型装置を用いる
と、基板の内周から外周に亘って略々均一な温度分布と
なっている。

【００６０】これに対して、図３に示した金型装置を用
いた場合には、図７及び図８に示すようなＸ軸方向の温
度分布及びＹ軸方向の温度分布となった。これら図７及
び図８から明らかなように、この場合の金型装置を用い
ると、基板の全域において不均一な温度分布となってし
まう。また、この金型装置では、基板の略中心部におけ
る温度差が大きなものとなってしまう。

【００６１】このため、図３に示した金型装置を用いた
場合には、固化速度が異なる部分があることとなり、基
板材料に歪みが発生してしまう。その結果、この金型装
置を用いた場合には、成形された基板に反りが発生して
しまう。また、この場合、基板の略中心部に対応する部
分における固定金型と可動金型との温度差が大きなもの
となっているため、冷却効率が悪くなってしまう。この
結果、図３に示した金型装置を用いた場合には、生産性
が悪いものとなる。

【００６２】しかしながら、本実施の形態に示す金型装
置は、図２に示したような温度分布を示すこととなり、
基板全域における固化速度が略々均一であるため、基板
材料に歪みが発生することなく、基板材料を均一に固化
させることができる。その結果、本実施の形態の金型装
置は、成形された基板に反りを発生させることがなく、
高精度に平坦化した基板を成形することができる。ま
た、この場合には、基板の略中心部に対応する部分にお
ける固定金型と可動金型との温度差が小さい。したがっ
て、本実施の形態に示した金型装置を用いた場合には、
冷却効率が良好なものとなり、生産性が向上したものと
なる。

【００６３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る金型装置及びこれを用いた成形方法では、キャビテ
ィ内に充填された基板材料を均一に冷却しながら成形す
ることができる。このため、本発明によれば、基板材料
に歪みが発生することなく、成形された基板は高度に平
坦化されたものとなる。

【００６４】また、本発明に係る手法によれば、用いる
金型装置の冷却効率が向上したために生産性が顕著に向
上したもとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金型装置の要部縦断面図である。

【図２】同金型装置の温度分布を示す温度分布図であ
る。

【図３】従来の金型装置の温度分布を示す温度分布図で
ある。

【図４】金型装置により成形される基板の上面図であ
る。

【図５】本発明に係る金型装置により成形された基板に
おけるＸ軸方向の温度分布を示す特性図である。

【図６】本発明に係る金型装置により成形された基板に
おけるＹ軸方向の温度分布を示す特性図である。

【図７】従来の金型装置により成形された基板における
Ｘ軸方向の温度分布を示す特性図である。

【図８】従来の金型装置により成形された基板における
Ｙ軸方向の温度分布を示す特性図である。

【符号の説明】

１固定金型、２可動金型、３外周金型、４固定
盤、５スプルーブッシュ、９ポンチ、１２第１の
冷却手段、１３第２の冷却手段、１４第３の冷却手
段、１５第４の冷却手段、１６Ａ，１６Ｂ第１の断
熱層、１７第２の断熱層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも固定金型と可動金型とを対向
するように突き合わせてキャビティを構成し、このキャ
ビティ内に基板材料を充填することにより基板を成形す
る金型装置において、上記固定金型は、基板の一主面を成形する部分の内方に
配された第１の冷却手段と、キャビティ内に基板材料を
供給する際の供給路を囲むように配された第２の冷却手
段とを有し、且つ、これら第１の冷却手段及び第２の冷
却手段との間の少なくとも一部に配された第１の断熱層
を有し、上記可動金型は、基板の他主面を成形する部分の内方に
配された第３の冷却手段と、基板の略中心に配された第
４の冷却手段とを有し、且つ、これら第３の冷却手段及
び第４の冷却手段の間の少なくとも一部に配された第２
の断熱層を有し、上記固定金型に対して近接離間するこ
とを特徴とする金型装置。
【請求項２】上記第１の断熱層及び上記第２の断熱層
は、空気層であることを特徴とする請求項１記載の金型
装置。
【請求項３】上記空気層は、０．１ｍｍ以上の幅寸法
を有することを特徴とする請求項２記載の金型装置。
【請求項４】上記第１の断熱層及び上記第２の断熱層
は、信号記録部より内周側の基板を成形する部分の内方
に形成されたことを特徴とする請求項１記載の金型装
置。
【請求項５】少なくとも固定金型と可動金型とを対向
するように突き合わせてキャビティを構成し、このキャ
ビティ内に基板材料を充填することにより基板を成形す
る金型装置が用いられた成形方法において、基板の一主面を成形する部分の内方に配された第１の冷
却手段及びキャビティ内に基板材料を供給する際の供給
路を囲むように配された第２の冷却手段を有し、これら
第１の冷却手段及び第２の冷却手段の間の少なくとも一
部に第１の断熱層が配された固定金型と、基板の他主面
を成形する部分の内方に配された第３の冷却手段及び基
板の略中心に配された第４の冷却手段を有し、これら第
３の冷却手段及び第４の冷却手段の間の少なくとも一部
に第２の断熱層が配されて固定金型に対して近接離間す
る可動金型とを備える金型装置が用いられることを特徴
とする成形方法。