JP2003019717A - 金型組立体及び射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形品の反りや歪みを低減することができ、し
かも、微細な凹凸部を容易に、且つ、安定して成形品表
面に転写可能であり、しかも、耐久性に優れた金型組立
体を提供する。 【解決手段】金型組立体は、（Ａ）第１の金型部１０及
び第２の金型部１１から成り、型締め時、キャビティ１
３が形成される、熱可塑性樹脂製の成形品を成形するた
めの金型と、（Ｂ）第１の金型部１０の内部に配設され
た入れ子２０と、（Ｃ）キャビティ１３に面した入れ子
２０の表面に着脱自在に載置され、表面に凹凸部が設け
られた金属膜から成るスタンパ２７と、（Ｄ）ゲート部
１２を備え、入れ子２０は、熱伝導率が１．３〜６．３
（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ビッカース硬度が５５０ｋｇ／ｍｍ²
以上、ヤング率が４．９×１０¹⁰Ｎ／ｍ²以上、厚さが
０．５ｍｍ乃至５．０ｍｍの材料から作製されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型組立体及び射
出成形方法に関し、より詳しくは、例えば光ディスク基
板や導光板といった表面に微細な凹凸部を有する熱可塑
性樹脂から成る成形品を成形するための金型組立体及び
射出成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に用いられる射出成形法や射出圧縮
成形法では、熱可塑性樹脂から成る成形品の転写性を向
上させるために、通常、金型温度、樹脂温度及び金型内
圧を高くしている。また、射出圧縮成形法は、射出成形
法よりも成形品全体に均一に内圧を加えることができる
ために、成形品全体の転写性を高めることができること
も知られている。

【０００３】射出成形法や射出圧縮成形法では、成形品
に屡々反りが生じる。反りの発生を抑制するためには、
射出成形法よりも射出圧縮成形法を採用する方が、成形
品の歪みを低減できるが故に有効である。ところで、成
形品に歪みが発生する要因の１つに、金型のキャビティ
を構成する面（金型のキャビティ面と呼ぶ）と接触した
溶融熱可塑性樹脂が急冷、固化される結果、成形品内部
に発生した歪みを挙げることができる。このような溶融
熱可塑性樹脂の急冷、固化の原因は、金型が鋼材から作
製されていることにある。

【０００４】金型のキャビティ面に設けられた凹凸部を
成形品表面に転写する場合、凹凸形状がある程度大きい
ときには、一般的な成形条件であっても、成形条件次第
で転写が可能である。しかしながら、成形品に形成すべ
き凹凸部が小さくなり、あるいは又、深くなってくる
と、金型のキャビティ面に設けられた凹凸部を成形品表
面に忠実に転写させることが困難になってくる。この原
因も、金型が鋼材から作製されていることにある。一般
に、転写性を向上させるためには、出来るだけ溶融した
状態で熱可塑性樹脂を金型のキャビティ面に無理矢理押
し付ける必要がある。しかしながら、鋼材は熱伝導率が
高いために、溶融熱可塑性樹脂が金型のキャビティ面と
接触した瞬間に固化し始めて固化層が形成され、いくら
成形機あるいは金型の圧縮によってキャビティ内の溶融
熱可塑性樹脂に圧力を加えても、微細な凹凸部を成形品
に転写できないという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】例えば、特開平８−３
１８５３４号公報には、入れ子に熱伝導率の低い素材を
使用して、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂
の急冷、固化を抑制して、優れた外観を有する成形品を
成形する方法が提案されている。ここで、入れ子は、セ
ラミックスやガラスから作製されている。

【０００６】成形品表面に凹凸部を形成する場合には、
入れ子のキャビティを構成する面（入れ子のキャビティ
面）に凹凸部を設けておく必要がある。しかしながら、
セラミックスやガラスは硬く、耐薬品性にも優れている
ため、入れ子のキャビティ面に凹凸部を設けることは極
めて困難である。更には、成形品によって凹凸部のパタ
ーンを変更する場合、都度、入れ子を作製しなければな
らず、成形品の製造コストの増加を招く。

【０００７】また、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の
冷却を抑制する方法として、熱伝導率の低い樹脂系素材
を金型の内部に配設する方法も提案されているが、樹脂
圧力や熱によって、樹脂系素材に設けられた微細な凹凸
部が変形してしまい、耐久性に乏しいといった問題を有
する。このような樹脂系素材の表面に金属膜を成膜して
微細な凹凸の変形を防ぐことも提案されているが、やは
り、樹脂系素材自体が変形を起こしたり、金属膜と樹脂
系素材との界面に傷が発生し、その傷までが成形品表面
に転写されるといった問題がある。

【０００８】光ディスク基板を製造するための成形用金
型が、例えば、特公平３−３６６５３号公報から周知で
ある。この公報に記載された成形用金型にあっては、キ
ャビティ面の少なくとも一部が、ロックウェル硬さ（Ａ
スケール）９０以上のセラミックス焼結体（より具体的
には炭化ケイ素）から構成されており、光ディスク基板
の成形時、このキャビティ面にスタンパが取り付けられ
る。

【０００９】ところで、キャビティ面を構成する炭化ケ
イ素の熱伝導率は６０（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度である。それ
故、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の急
冷、固化を抑制することは困難である。

【００１０】従って、本発明の目的は、成形品の反りや
歪みを低減することができ、しかも、微細な凹凸部を容
易に、且つ、安定して成形品表面に転写可能であり、し
かも、耐久性に優れた金型組立体、及び、かかる金型組
立体を用いた射出成形方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の第１の態様に係る金型組立体は、（Ａ）第
１の金型部及び第２の金型部から成り、型締め時、キャ
ビティが形成される、熱可塑性樹脂製の成形品を成形す
るための金型と、（Ｂ）第１の金型部の内部に配設され
た入れ子と、（Ｃ）キャビティに面した入れ子の表面に
着脱自在に載置され、表面に凹凸部が設けられた金属膜
から成るスタンパと、（Ｄ）溶融熱可塑性樹脂をキャビ
ティ内に射出するためのゲート部、を備えた金型組立体
であって、入れ子は、熱伝導率が１．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）
乃至６．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）［０．００３乃至０．０１５
ｃａｌ／（ｃｍ・ｓ・Ｋ）］、ビッカース硬度が５５０
ｋｇ／ｍｍ²以上、ヤング率が４．９×１０¹⁰Ｎ／ｍ
²（０．５×１０⁶ｋｇｆ／ｃｍ²）以上、厚さが０．５
ｍｍ乃至５．０ｍｍの材料から作製されていることを特
徴とする。

【００１２】上記の目的を達成するための本発明の第２
の態様に係る金型組立体は、（Ａ）第１の金型部及び第
２の金型部から成り、型締め時、キャビティが形成され
る、熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型と、
（Ｂ）第１の金型部の内部に配設された入れ子と、
（Ｃ）キャビティに面した入れ子の表面に形成された活
性金属層と、（Ｄ）活性金属層上に形成され、表面に凹
凸部が設けられた金属膜と、（Ｅ）溶融熱可塑性樹脂を
キャビティ内に射出するためのゲート部、を備えた金型
組立体であって、入れ子は、熱伝導率が１．３（Ｗ／ｍ
・Ｋ）乃至６．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）［０．００３乃至０．
０１５ｃａｌ／（ｃｍ・ｓ・Ｋ）］、ビッカース硬度が
５５０ｋｇ／ｍｍ²以上、ヤング率が４．９×１０¹⁰Ｎ
／ｍ²（０．５×１０⁶ｋｇｆ／ｃｍ²）以上、厚さが
０．５ｍｍ乃至５．０ｍｍの材料から作製されているこ
とを特徴とする。

【００１３】上記の目的を達成するための本発明の第１
の態様に係る射出成形方法は、（Ａ）第１の金型部及び
第２の金型部から成り、型締め時、キャビティが形成さ
れる、熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型
と、（Ｂ）第１の金型部の内部に配設された入れ子と、
（Ｃ）キャビティに面した入れ子の表面に着脱自在に載
置され、表面に凹凸部が設けられた金属膜から成るスタ
ンパと、（Ｄ）溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出
するためのゲート部、を備え、入れ子は、熱伝導率が
１．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）乃至６．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）［０．
００３乃至０．０１５ｃａｌ／（ｃｍ・ｓ・Ｋ）］、ビ
ッカース硬度が５５０ｋｇ／ｍｍ²以上、ヤング率が
４．９×１０¹⁰Ｎ／ｍ²（０．５×１０⁶ｋｇｆ／ｃ
ｍ²）以上、厚さが０．５ｍｍ乃至５．０ｍｍの材料か
ら作製されている金型組立体を用いた熱可塑性樹脂の射
出成形方法であって、第１の金型部と第２の金型部とを
型締めし、ゲート部から溶融熱可塑性樹脂をキャビティ
内に射出した後、キャビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、
固化させ、次いで、型開きを行い、金型から成形品を取
り出すことを特徴とする。

【００１４】上記の目的を達成するための本発明の第２
の態様に係る射出成形方法は、（Ａ）第１の金型部及び
第２の金型部から成り、型締め時、キャビティが形成さ
れる、熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型
と、（Ｂ）第１の金型部の内部に配設された入れ子と、
（Ｃ）キャビティに面した入れ子の表面に形成された活
性金属層と、（Ｄ）活性金属層上に形成され、表面に凹
凸部が設けられた金属膜と、（Ｅ）溶融熱可塑性樹脂を
キャビティ内に射出するためのゲート部、を備え、入れ
子は、熱伝導率が１．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）乃至６．３（Ｗ
／ｍ・Ｋ）［０．００３乃至０．０１５ｃａｌ／（ｃｍ
・ｓ・Ｋ）］、ビッカース硬度が５５０ｋｇ／ｍｍ²以
上、ヤング率が４．９×１０¹⁰Ｎ／ｍ²（０．５×１０⁶
ｋｇｆ／ｃｍ²）以上、厚さが０．５ｍｍ乃至５．０ｍ
ｍの材料から作製されている金型組立体を用いた熱可塑
性樹脂の射出成形方法であって、第１の金型部と第２の
金型部とを型締めし、ゲート部から溶融熱可塑性樹脂を
キャビティ内に射出した後、キャビティ内の熱可塑性樹
脂を冷却、固化させ、次いで、型開きを行い、金型から
成形品を取り出すことを特徴とする。

【００１５】本発明の第１の態様あるいは第２の態様に
係る金型組立体あるいは射出成形方法（以下、これらを
総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において
は、金属膜の表面に凹凸部が設けられているが、かかる
凹凸部の形成形態として、平坦な金属膜の表面に凸部が
形成されている形態、平坦な金属膜の表面に凹部が形成
されている形態、平坦な金属膜の表面に凸部と凹部の組
合せが形成されている形態を挙げることができる。

【００１６】場合によっては、本発明の第１の態様若し
くは第２の態様に係る金型組立体を、成形品の成形時、
キャビティの容積を可変とし得る構造とすることができ
る。この場合、例えば油圧シリンダーで可動させること
ができる可動中子を金型組立体に配設すればよい。そし
て、成形すべき成形品の容積よりもキャビティの容積が
大きくなるように、第１の金型部と第２の金型部とを型
締めし、該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、
熱可塑性樹脂の射出開始前、開始と同時に、射出中に、
あるいは射出完了後、キャビティの容積を成形すべき成
形品の容積まで減少させる射出圧縮成形法を採用すれば
よい。

【００１７】即ち、本発明の第１の態様若しくは第２の
態様に係る射出成形方法においては、かかる構造の金型
組立体を使用し、型締め時、成形すべき成形品の容積
（Ｖ_M）よりもキャビティの容積（Ｖ_C）が大きくなるよ
うに、金型とを型締めし、且つ、キャビティ内における
可動中子の配置位置を制御し、該キャビティ（容積：Ｖ
_C）内に溶融した熱可塑性樹脂を射出し、熱可塑性樹脂
の射出開始前、開始と同時に、射出中に、あるいは射出
完了後（射出完了と同時を含む）、可動中子を移動させ
て、キャビティの容積を成形すべき成形品の容積
（Ｖ_M）まで減少させればよい。尚、キャビティの容積
が成形すべき成形品の容積（Ｖ_M）となる時点を、熱可
塑性樹脂の射出中、あるいは射出完了後（射出完了と同
時を含む）とすることができる。

【００１８】そして、金型は、第１の金型部のパーティ
ング面と第２の金型部とのパーティング面とで印籠構造
が形成されている構造とすることが好ましい。ここで、
印籠構造とは、第１の金型部のパーティング面と第２の
金型部のパーティング面とが対向しており、金型が完全
に型締めされていなくともキャビティが形成されるよう
に、僅かなクリアランスをもって第１の金型部のパーテ
ィング面と第２の金型部のパーティング面が摺り合うよ
うに第１の金型部と第２の金型部が嵌合する構造を指
す。尚、場合によっては、第２の金型部に取り付けられ
た被覆プレートの端面（側面）と第１の金型部に取り付
けられた被覆プレートの端面（側面）とで印籠構造が形
成されていてもよいし、第１の金型部に取り付けられた
被覆プレートの端面（側面）と第２の金型部のパーティ
ング面とで印籠構造が形成されていてもよいし、第１の
金型部のパーティング面と第２の金型部に取り付けられ
た被覆プレートの端面（側面）とで印籠構造が形成され
ていてもよい。

【００１９】上記の各種形態を含む本発明において、キ
ャビティの一部を構成するとは、成形品の外形を規定す
るキャビティ面の一部を構成することを意味する。より
具体的には、キャビティは、例えば、金型に設けられた
キャビティを構成する面（金型のキャビティ面）と、ス
タンパあるいは金属膜と、場合によっては、後述する被
覆プレートに設けられたキャビティを構成する面（被覆
プレートキャビティ面）と、後述する金属製のスリーブ
から構成されている。

【００２０】本発明においては、第１の金型部を固定金
型部とし、第２の金型部を可動金型部とする構成とする
こともできるし、第１の金型部を可動金型部とし、第２
の金型部を固定金型部とする構成とすることもできる。

【００２１】入れ子を第１の金型部内に配置したとき、
入れ子自体の破損を防止する必要がある。入れ子は、硬
度が高く、剛性も高い反面、割れたり、欠けたりする可
能性がある。例えば、単純に第１の金型部内に入れ子を
配置した場合、特に強度の弱い入れ子端部に、型締めの
際に圧力が加わり、あるいは、キャビティ内に射出され
た溶融熱可塑性樹脂の圧力が加わる結果、入れ子が破損
する虞がある。そこで、入れ子の破損を防止するため
に、本発明においては、第１の金型部若しくは第２の金
型部に取り付けられ、キャビティの一部を構成し、入れ
子の端部を被覆する被覆プレート、を更に備え、入れ子
と被覆プレートとの間のクリアランス、あるいは、入れ
子の表面（入れ子のキャビティ面）に着脱自在に載置さ
れたスタンパと被覆プレートとの間のクリアランス、あ
るいは、入れ子の表面（入れ子のキャビティ面）に形成
された金属膜と被覆プレートとの間のクリアランスは、
０．００１ｍｍ乃至０．０２ｍｍである構成とすること
が好ましい。

【００２２】クリアランスをこのような範囲とすること
で、入れ子に型締め力等が加わらないし、成形品にバリ
が発生することを防止できる。また、被覆プレートと入
れ子のオーバーラップ量（被覆量）は、入れ子端部から
０．５ｍｍ乃至２ｍｍ程度であることが、入れ子端部の
弱い部分を確実に被覆するといった観点から望ましい。
これ以上のオーバーラップ量（被覆量）になっても特に
問題はないが、入れ子を大きく作製しなければならず、
また、金属加工も難しくなり、加工精度も低下する虞が
ある。

【００２３】被覆プレートは金属製とすればよい。被覆
プレートは、第１の金型部に取り付けられていてもよい
し、第２の金型部に取り付けられていてもよいし、第１
の金型部及び第２の金型部に取り付けられていてもよ
い。第２の金型部に取り付ける場合、型締め時に、上記
のクリアランスの範囲を満足すればよい。

【００２４】尚、後述するように、入れ子の端部及び／
又は側面をメッキ層で被覆する場合には、入れ子の端部
及び／又は側面に破損が発生し難くなるので、被覆プレ
ートを不要とすることが可能となる。あるいは又、被覆
プレートを使用する場合、入れ子の端部及び／又は側面
に形成されたメッキ層と被覆プレートとの間のクリアラ
ンスをゼロとすることもできる。

【００２５】被覆プレートを備えた形態を含む本発明の
第１の態様に係る金型組立体あるいは射出成形方法にお
いて、スタンパを入れ子のキャビティ面に着脱自在に載
置する場合、成形時、キャビティ内に射出された溶融熱
可塑性樹脂の流動によってスタンパが動かないように、
スタンパを、入れ子の周辺部における真空吸着によって
入れ子のキャビティ面に固定する構成とすることが好ま
しい。具体的には、入れ子の周辺部に貫通孔部を設け、
かかる貫通孔部を塞ぐようにスタンパを入れ子のキャビ
ティ面に載置し、貫通孔部を真空吸引装置に接続すれば
よい。

【００２６】上記の各種の形態を含む本発明の第１の態
様に係る金型組立体あるいは射出成形方法においては、
入れ子のキャビティ面に硬質の薄膜を形成することが好
ましい。これによって、キャビティ内に射出された溶融
熱可塑性樹脂の熱によるスタンパの伸縮に起因する入れ
子表面への摩擦によって入れ子表面に傷が発生すること
を防止することが可能になる。更に、金型の取り扱いの
際に、入れ子表面に傷が付くことを防止することができ
る。この場合、薄膜を構成する材料として、ＴｉＮ、Ｔ
ｉＡｌＮ、ＴｉＣ、ＣＢＮ、ＢＮ、アモルファスダイヤ
モンド、ＣｒＮ及びＣｒから成る群から選択された材料
を挙げることができ、特に、アモルファスダイヤモンド
又はＴｉＮ、ＣｒＮが好ましい。また、薄膜は、少なく
とも１層形成されていればよく、多層であってもよい。
例えば、ＴｉＮから成る薄膜を入れ子のキャビティ面に
形成し、その上にアモルファスダイヤモンドやＣｒＮ等
の薄膜を形成してもよい。あるいは又、下地層としてＳ
ｉＯ₂層を入れ子のキャビティ面に形成し、その上にア
モルファスダイヤモンドやＴｉＮ、ＣｒＮ等の薄膜を形
成してもよい。入れ子のキャビティ面に薄膜を形成する
方法としては、常圧ＣＶＤ法や減圧ＣＶＤ、熱ＣＶＤ
法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法
等の化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、真空蒸着法やスパ
ッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着
法、ＩＶＤ法（イオン・ベーパー・デポジション法）等
の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）を挙げることができ
る。

【００２７】薄膜の厚さは、５×１０^-7ｍ乃至２×１０
^-5ｍ、好ましくは１×１０^-6ｍ乃至１．５×１０^-5ｍ、
一層好ましくは２×１０^-6ｍ乃至１．０×１０^-5ｍであ
ることが望ましい。また、薄膜表面の表面粗さＲ_Zは、
１ｎｍ乃至１９ｎｍ、好ましくは１ｎｍ乃至１０ｎｍで
あることが望ましい。ここで、表面粗さＲ_Zは、ＪＩＳ
Ｂ ０６０１：２００１の規定に基づく。薄膜の厚さ
が５×１０^-7ｍ未満の場合、薄膜の強度の低下を招き、
成形中に薄膜が入れ子から剥離する場合がある。一方、
薄膜の厚さが２×１０^-5ｍを越えると、断熱性が低下
し、転写性が低下し始めると共に、薄膜の形成に要する
コストが上昇する。更には、薄膜表面の表面粗さを上記
のとおりに規定することによってスタンパの入れ子に対
する密着性が向上し、成形品の成形中、入れ子からスタ
ンパがずれることを防止し得るし、転写性も向上する。

【００２８】各種の形態を含む本発明の第２の態様に係
る金型組立体あるいは射出成形方法においては、入れ子
のキャビティ面には活性金属層が形成されており、この
活性金属層上に金属膜が成膜されている。この場合、活
性金属層は、Ｔｉ、Ｚｒ及びＢｅ（活性金属）から成る
群から選択された金属と、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＦｅか
ら成る群から選択された金属との共晶組成物から成り、
活性金属層の厚さは、１×１０^-6ｍ乃至５×１０^-5ｍ、
望ましくは、３×１０^-6ｍ乃至４×１０^-5ｍであること
が好ましい。このように活性金属層を入れ子のキャビテ
ィ面に形成することによって、入れ子のキャビティ面に
電気メッキ法にて金属膜を成膜することができる。共晶
組成物として、より具体的には、例えば、Ｔｉ−Ｎｉ、
Ｔｉ−Ｃｕ、Ｔｉ−Ｃｕ−Ａｇ、Ｔｉ−Ｎｉ−Ａｇ、Ｚ
ｒ−Ｎｉ、Ｚｒ−Ｆｅ、Ｂｅ−Ｃｕ、Ｂｅ−Ｎｉを挙げ
ることができる。活性金属層の厚さを１×１０^-6ｍ乃至
５×１０^-5ｍとすることによって、高い導電性を有する
活性金属層を得ることができ、即ち、非導電性の入れ子
に対して導電性を付与することができ、金属膜を例えば
電気メッキ法にて成膜することが可能となる。しかも、
入れ子に対する活性金属層の密着性向上を図ることがで
き、更には、入れ子のキャビティ面に活性金属層を形成
する際に活性金属層の収縮により反りが発生するといっ
た問題の発生を防止することができる。尚、活性金属層
を共晶組成物から構成することによって、耐熱性、機械
的強度、電気的特性に優れた活性金属層が得られると共
に、低温での焼き付けが可能となる。

【００２９】活性金属層を形成する方法として、活性金
属ソルダー法を挙げることができる。活性金属ソルダー
法を採用することによって、活性金属層は、入れ子のキ
ャビティ面に対して高い密着性を得ることができる。ま
た、入れ子に対して金属膜が高い密着力を得られるよう
になる。ここで、活性金属ソルダー法とは、活性金属層
を構成する金属材料から成るペーストを、例えばスクリ
ーン印刷法によって入れ子の表面に塗布し、真空中ある
いは不活性ガス中で約８００゜Ｃ〜１０００゜Ｃの高温
で焼き付ける方法を指す。

【００３０】あるいは又、導電性を有する材料から入れ
子を作製することによって、金属膜を例えば電気メッキ
法にて成膜することが可能となる。このような材料とし
て、体積固有抵抗値が１×１０⁹Ω・ｃｍ以下、好まし
くは１×１０⁴Ω・ｃｍ以下の導電性ジルコニアを挙げ
ることができる。導電性ジルコニアの体積固有抵抗値が
１×１０⁹Ω・ｃｍを越えると、ジルコニアが電気絶縁
体となるため、入れ子の表面に金属膜を直接成膜するこ
とが困難となる。導電性ジルコニアの体積固有抵抗値の
下限値は、１×１０^-4Ω・ｃｍであることが望ましい。
ジルコニアを導電性とするためには、ジルコニアに導電
性付与剤を添加すればよい。導電性付与剤として、Ｆｅ
₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ｃｏ₃Ｏ₄、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＴｉＮ
の内の少なくとも１種類を挙げることができ、あるいは
又、導電性付与剤として、ＴｉＣ、ＷＣ、ＴａＣ等の炭
化物の内の少なくとも１種類を挙げることもできる。導
電性ジルコニアにおける導電性付与剤の含有量は、１０
重量％以上であることが望ましい。１０重量％未満で
は、体積固有抵抗値を１×１０⁹Ω・ｃｍ以下とするこ
とが困難な場合がある。一方、導電性付与剤を多量に添
加すれば、ジルコニアの体積固有抵抗値は下がるが、得
られた焼結体である入れ子の強度が損なわれてしまう。
それ故、４０重量％以下とすることが望ましい。尚、導
電性ジルコニアとして、例えば、導電性付与剤を添加し
た部分安定化ジルコニアを挙げることができる。

【００３１】焼結温度抑制剤を３重量％以下の範囲で導
電性ジルコニアや部分安定化ジルコニアに含有させても
よい。導電性付与剤としてＦｅ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ｃｏ
₂Ｏ₄、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＴｉＮを用いる場合、焼成
温度抑制剤としてＣａ、Ｋ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｓｃ等
の酸化物を挙げることができ、導電性付与剤としてＴｉ
Ｃ、ＷＣ、ＴａＣ等の炭化物を用いる場合、焼成温度抑
制剤としてＡｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂を挙げることができる。
これらの焼成温度抑制剤を３重量％以下の範囲で含有さ
せれば、焼成温度を下げて、ジルコニア及び導電性付与
剤の粒成長を抑えることができるため、入れ子の曲げ強
度や硬度といった機械的特性を高めることができる。

【００３２】本発明において、金属膜は、Ｃｒ、Ｃｒ化
合物、Ｎｉ及びＮｉ化合物から成る群から選択された少
なくとも１種類の材料から成ることが好ましい。金属膜
は、１層から構成してもよいし、複数層から構成しても
よい。Ｃｒ化合物として、具体的には、ニッケル−クロ
ム合金を挙げることができる。また、Ｎｉ化合物とし
て、具体的には、ニッケル−鉄合金、ニッケル−コバル
ト合金、ニッケル−錫合金、ニッケル−リン合金（Ｎｉ
−Ｐ系）、ニッケル−鉄−リン合金（Ｎｉ−Ｆｅ−Ｐ
系）、ニッケル−コバルト−リン合金（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｐ
系）を挙げることができる。

【００３３】金属膜の厚さは、０．０１ｍｍ乃至０．４
ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍであること
が望ましい。金属膜の厚さが０．０１ｍｍ未満では、転
写性が向上する傾向にはあるが、スタンパや金属膜の耐
久性が乏しくなるために、スタンパや金属膜の破損や変
形、入れ子のキャビティ面からの金属膜の剥離を引き起
こす虞がある。一方、金属膜の厚さが０．４ｍｍを超え
ると、キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹脂の冷
却が促進されるために、転写性が劣る傾向になる。尚、
金属膜の厚さとは、金属膜の底面から凹凸部の凸部頂面
までの高さを意味する。

【００３４】各種の形態を含む本発明の第１の態様に係
る金型組立体あるいは射出成形方法においては、スタン
パの作製方法として、平滑なガラス面をマザー型として
使用し、電鋳法により作製する方法を挙げることができ
る。この場合、平坦な金属膜の表面に凹凸部を設ける方
法として、レーザを用いる方法、機械加工等によって金
属膜の表面に加工を施す方法を挙げることができる。ま
た、表面に凹凸部が設けられた金属膜から成るスタンパ
の作製方法として、ガラス面にフォトレジストを用いて
凹凸部を設けたマザー型を使用し、電鋳法により作製す
る方法を挙げることができる。

【００３５】一方、各種の形態を含む本発明の第２の態
様に係る金型組立体あるいは射出成形方法においては、
金属膜を、電気メッキ、無電解メッキ、化学メッキ等、
あるいは、これらの組合せによって、入れ子のキャビテ
ィ面に成膜することができる。この場合、金属膜は、入
れ子のキャビティ面に成膜されていればよく、例えば、
入れ子の全表面に成膜されていてもよい。平坦な金属膜
の表面に凹凸部を設ける方法として、レーザを用いる方
法、機械加工等によって金属膜の表面に加工を施す方法
を挙げることができる。あるいは又、凹凸部の形状によ
っては、ダイヤモンドバイトを用いた機械加工によって
金属膜に凹凸部を形成してもよいし、凹凸部を化学的な
方法にて形成してもよい。後者の場合、レジスト層を金
属膜の表面に塗布し、例えば、所望のマスクを介して紫
外線をレジスト層に照射することによってレジスト層に
パターンを形成し、あるいは又、印刷法にてレジスト層
を形成し、次いで、かかるレジスト層をエッチング用マ
スクとして金属膜をエッチングすることで、金属膜に凹
凸部を形成することができる。尚、所望に応じて、複数
回のレジスト層の形成とエッチングとを行って、凹凸部
を形成してもよい。

【００３６】金属膜の表面に設けられた凹凸部を垂直面
で切断したときの断面形状は、一義的に規定することは
できない。凹凸部の配置状態として略スパイラル状を挙
げることができる。ここで、凹凸部には、平面に凸部が
存在する形態、平面に凹部が存在する形態が包含され
る。金属膜の表面に設けられた凹凸部のピッチは、１×
１０^-8ｍ乃至１×１０^-5ｍ、好ましくは５×１０^-8ｍ乃
至５×１０^-6ｍであることが望ましい。また、凹凸部の
高さ（深さ）は、１×１０^-9ｍ乃至１×１０^-6ｍ、好ま
しくは５×１０^-9ｍ乃至５×１０^-7ｍであることが望ま
しい。

【００３７】本発明にあっては、入れ子を安全、且つ、
精度良く第１の金型部内に配置するため、入れ子の端部
及び／又は側面に厚めのメッキ層を形成し、このメッキ
層を機械加工することで、入れ子と被覆プレートとの間
のクリアランスの調整、あるいは、入れ子と第２の金型
部との間のクリアランスの調整を比較的容易に行うこと
ができ、精度の高い入れ子を作製することができる。ま
た、この場合、入れ子の端部及び／又は側面にメッキ層
を形成すれば、強度の弱い入れ子の端部を保護できるた
め、クリアランスを限り無くゼロとしても、入れ子に負
荷を加えること無く型組みすることが可能となる。メッ
キ層は、例えば、ニッケル、ニッケル化合物、クロム及
びクロム化合物から成る群から選択された少なくとも１
種類の材料から構成することができる。メッキ層は１層
から構成してもよいし、多層から構成してもよい。メッ
キ層の形成のために、メッキ層を形成すべき入れ子の部
分に活性金属層を形成してもよいし、あるいは又、入れ
子を導電性ジルコニアから構成し、入れ子の端部及び／
又は側面にメッキ層を形成してもよい。あるいは又、メ
ッキ層を形成すべき入れ子の部分以外の部分にマスクを
施し、露出した入れ子の部分に無電解メッキ法及び電気
メッキ法にてメッキ層を形成してもよい。

【００３８】応力の集中を回避するために、入れ子の端
部（エッジ部）に、０．１ｍｍ乃至１ｍｍのＣ面カット
を施し、あるいは、曲面を付してもよい。

【００３９】本発明において、成形すべき成形品（例え
ば、光ディスク基板）の形状に依っては、入れ子の中央
部に貫通孔が設けられており、第１の金型部には、貫通
孔近傍のスタンパあるいは金属膜の部分を被覆するため
の金属製のスリーブが貫通孔を通して装着されており、
スリーブ先端部とスタンパあるいは金属膜の該部分との
間のクリアランスは５μｍ乃至３０μｍである構成とす
ることもできる。一般に、金属製のスリーブは入れ子よ
りも大きな線膨張率を有するので、成形時に温度が上昇
したとき、入れ子にスリーブから応力が加わる場合があ
る。従って、スリーブと入れ子との間のクリアランスが
５μｍ未満であると、入れ子に応力が加わる虞がある。
一方、３０μｍを超えるとガタが多くなるため、精度が
悪くなる虞がある。入れ子のキャビティ面に活性金属層
が形成されており、活性金属層上に金属膜が成膜されて
いる場合にも、同様の構成としてもよい。

【００４０】尚、入れ子に設けられた貫通孔の内壁に、
無電解メッキ法及び電気メッキ法にて（入れ子を構成す
る材料によっては、電気メッキ法のみで）、金属層を形
成してもよい。金属層を形成する場合にも、やはり、上
述のクリアランスが必要とされる。

【００４１】本発明においては、第２の金型部の内部に
配設され、キャビティの一部を構成する第２の入れ子を
更に備えていてもよい。この場合、キャビティに面した
第２の入れ子の表面（以下、便宜上、第２の入れ子のキ
ャビティ面と呼ぶ場合がある）に、表面が平坦な第２の
金属膜を配設してもよい。第２の入れ子を構成する材料
は、入れ子を構成する材料と同じであってもよいし、異
なる材料であってもよい。場合によっては、第２の入れ
子を金属から作製してもよく、この場合には、第２の金
属膜は不要である。尚、第２の入れ子のキャビティ面に
第２の金属膜が配設されているとは、第２の入れ子のキ
ャビティ面（あるいは、第２の入れ子のキャビティ面に
形成された薄膜上）に第２の金属膜が着脱自在に載置さ
れた状態、あるいは、第２の入れ子のキャビティ面上
（あるいは、第２の入れ子のキャビティ面に形成された
活性金属層上）に第２の金属膜が成膜されている状態を
意味する。

【００４２】本発明における入れ子を構成する材料は、
鋼材の熱伝導率より小さく、使用する熱可塑性樹脂の熱
伝導率より大きい熱伝導率を有する材料であればよく、
具体的には、上述した範囲を有することが要求される。
入れ子を構成する材料の熱伝導率が６．３（Ｗ／ｍ・
Ｋ）［０．０１５ｃａｌ／（ｃｍ・ｓ・Ｋ）］を超える
と、溶融熱可塑性樹脂の固化が促進されるため、金属膜
の表面に設けられた凹凸部を成形品表面に転写させるこ
とが困難となる。一方、１．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）［０．０
０３ｃａｌ／（ｃｍ・ｓ・Ｋ）］未満の場合、入れ子の
断熱効果が高くなりすぎ、冷却が長くなり、成形サイク
ルの長時間化を招くといった問題がある。

【００４３】入れ子あるいは第２の入れ子は、広く、ジ
ルコニア系材料、部分安定化ジルコニア、アルミナ系材
料、Ｋ₂Ｏ−ＴｉＯ₂から成る群から選択されたセラミッ
クス、若しくは、ソーダガラス、石英ガラス、耐熱ガラ
ス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラスか
ら作製することが望ましい。より具体的には、入れ子あ
るいは第２の入れ子を構成する具体的な材料として、Ｚ
ｒＯ₂、ＺｒＯ₂−ＣａＯ、ＺｒＯ₂−Ｙ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂−
ＭｇＯ、ＺｒＯ₂−ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂−ＣｅＯ₂、Ｋ₂Ｏ
−ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ、Ｔｉ₃Ｎ₂、
３Ａｌ₂Ｏ₃−２ＳｉＯ₂、ＭｇＯ−ＳｉＯ₂、２ＭｇＯ−
ＳｉＯ₂、ＭｇＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂及びチタニアから
成る群から選択されたセラミックス、若しくは、石英ガ
ラス及び結晶化ガラスから成る群から選択されたガラス
を挙げることができる。

【００４４】部分安定化ジルコニアにおける部分安定化
剤は、カルシア（酸化カルシウム，ＣａＯ）、イットリ
ア（酸化イットリウム，Ｙ₂Ｏ₃） 、マグネシア（酸化
マグネシウム，ＭｇＯ）、シリカ（酸化珪素，Ｓｉ
Ｏ₂）及びセリア（酸化セリウム，ＣｅＯ₂）から成る群
から選択された少なくとも１種類の材料から成ることが
好ましい。ジルコニア中に含有される部分安定化剤の割
合は、部分安定化剤がカルシアの場合、３モル％乃至１
５モル％、好ましくは６モル％乃至１０モル％、イット
リアの場合、１モル％乃至８モル％、好ましくは２モル
％乃至５モル％、マグネシアの場合、４モル％乃至１５
モル％、好ましくは８モル％乃至１０モル％、セリアの
場合、３モル％乃至１８モル％、好ましくは６モル％乃
至１２モル％であることが望ましい。

【００４５】入れ子あるいは第２の入れ子（以下、これ
らを総称して、入れ子等と呼ぶ）を結晶化ガラスから作
製する場合、入れ子等を、結晶化度が１０％以上、更に
望ましくは結晶化度が６０％以上、一層望ましくは結晶
化度が７０〜１００％の結晶化ガラスから作製すること
が好ましい。１０％以上の結晶化度になると結晶がガラ
ス全体に均一に分散するので、熱衝撃強度及び界面剥離
性が飛躍的に向上するため、成形品の成形時における入
れ子等の破損発生を著しく低下させることができる。結
晶化度が１０％未満では、成形時にその表面から界面剥
離を起こし易いといった欠点がある。尚、入れ子等を構
成する結晶化ガラスの線膨張係数が１×１０^-6／Ｋ以
下、熱衝撃強度が４００゜Ｃ以上であることが好まし
い。

【００４６】熱衝撃強度とは、所定の温度に加熱した１
００ｍｍ×１００ｍｍ×３ｍｍのガラスを２５゜Ｃの水
中に投げ込んだとき、ガラスに割れが発生するか否かの
温度を強度として規定したものである。熱衝撃強度が４
００゜Ｃであるとは、４００゜Ｃに熱した１００ｍｍ×
１００ｍｍ×３ｍｍのガラスを２５゜Ｃの水中に投げ込
んだとき、ガラスに割れが発生しないことを意味する。
この熱衝撃強度は、耐熱ガラスにおいても１８０゜Ｃ前
後の値しか得られない。従って、それ以上の温度で溶融
熱可塑性樹脂が入れ子等と接触したとき、入れ子等に歪
みが生じ、入れ子等が破損する場合がある。熱衝撃強度
は、ガラスの結晶化度とも関係し、１０％以上の結晶化
度を有する結晶化ガラスから入れ子等を作製すれば、成
形時に入れ子等が割れることを確実に防止し得る。

【００４７】ここで、結晶化ガラスとは、原ガラスに少
量のＴｉＯ₂及びＺｒＯ₂の核剤を添加し、１６００゜Ｃ
以上の高温下で溶融した後、プレス、ブロー、ロール、
キャスト法等によって成形され、更に結晶化のために熱
処理を行い、ガラス中にＬｉ ₂Ｏ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系
結晶を成長させ、主結晶相がβ−ユークリプタイト系結
晶及びβ−スポジュメン結晶が生成したものを例示する
ことができる。あるいは又、ＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ
₂系ガラスを１４００〜１５００゜Ｃで溶融後、水中へ
移して砕いて小粒化を行った後、集積し、耐火物セッタ
ー上で板状に成形後、更に加熱処理を行い、β−ウォラ
ストナイト結晶相が生成したものを例示することができ
る。更には、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−ＭｇＯ−Ｋ₂
Ｏ−Ｆ系ガラスを熱処理して雲母結晶を生成させたもの
や、核剤を含むＭｇＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系ガラスを
熱処理してコーディエライト結晶が生成されたものを例
示することができる。

【００４８】結晶化ガラスにおいては、ガラス基材中に
存在する結晶粒子の割合を結晶化度という指標で表すこ
とができる。そして、Ｘ線回折装置等の分析機器を用い
て非晶相と結晶相の割合を測定することで結晶化度を測
定することができる。

【００４９】キャビティ内に射出された溶融熱可塑性樹
脂の圧力や熱膨張及び収縮により、入れ子のキャビティ
面に載置された金属膜がずれることによって入れ子のキ
ャビティ面に傷が発生することを防止するといった観点
から、入れ子を構成する材料のビッカース硬度は、スタ
ンパあるいは金属膜よりかなり硬度的に高くなければな
らず、５５０ｋｇ／ｍｍ²以上、好ましくは７００ｋｇ
／ｍｍ²以上、一層好ましくは８００ｋｇ／ｍｍ²以上、
更に一層好ましくは９００ｋｇ／ｍｍ²以上であること
が要求される。入れ子のビッカース硬度が５５０ｋｇ／
ｍｍ²未満では、成形を繰り返すうちに入れ子のキャビ
ティ面に傷が発生して、その傷が成形品表面に転写され
るといった問題が生じ得る。尚、ビッカース硬度は、Ｊ
ＩＳ Ｒ１６１０に規定された方法にて測定することが
できる。

【００５０】入れ子を構成する材料のヤング率は、４．
９×１０¹⁰Ｎ／ｍ²（０．５×１０⁶ｋｇｆ／ｃｍ²）以
上、好ましくは１４．７×１０¹⁰Ｎ／ｍ²（１．５×１
０⁶ｋｇｆ／ｃｍ²）以上であることが要求される。ヤン
グ率が４．９×１０¹⁰Ｎ／ｍ²未満の場合、溶融熱可塑
性樹脂の圧力によって入れ子のキャビティ面が変形する
虞があり、その結果、成形品に歪みが発生する場合があ
る。

【００５１】入れ子あるいは第２の入れ子の厚さは、
０．５ｍｍ乃至５．０ｍｍ、好ましくは２．０ｍｍ乃至
４．０ｍｍであることが望ましい。入れ子等の厚さが
０．５ｍｍ未満では、入れ子等の断熱性が不足し、転写
性が向上できず、あるいは又、入れ子等の剛性不足によ
り、成形品に反りが生じたり、入れ子等に破損等が発生
する虞がある。一方、入れ子等の厚さが５．０ｍｍを超
えると、断熱効果が高くなりすぎるために、成形サイク
ルの長時間化に繋がるといった問題が発生する。ここ
で、入れ子等の厚さと熱伝導率の関係は、転写性向上と
成形サイクルの短縮化を考慮し、薄い入れ子等を用いる
場合には熱伝導率の低い材料から入れ子等を作製し、厚
い入れ子等を用いる場合には熱伝導率の高い材料から入
れ子等を作製することが好ましい。

【００５２】研削加工等によって所定形状に加工した
後、入れ子等の装着時に入れ子等が金型部に設けられた
装着部から落下して破損する虞がない場合、あるいは
又、接着剤を用いることなく入れ子等を装着部に装着可
能な場合には、接着剤を用いずに入れ子等を金型部に設
けられた装着部に直接装着することができる。あるいは
又、エポキシ系、シリコーン系、ウレタン系、アクリル
系等の中から選択された熱硬化性接着剤を用いて、入れ
子等を装着部に接着してもよいし、ボルト等によって入
れ子等を装着部に接着してもよい。尚、装着部が設けら
れた装着用中子を金型部に取り付け、かかる装着用中子
の装着部に入れ子等を装着してもよい。

【００５３】本発明の射出成形方法において成形される
成形品として、光ディスク基板を例示することができ
る。そして、光ディスク基板を成形する場合、金属膜の
表面に設けられた凹凸部は、光ディスク基板においてト
ラックピッチが０．７６μｍ以下であるグルーブ又はピ
ットを形成するために設けられている構成とすることが
好ましい。

【００５４】本発明での使用に適した熱可塑性樹脂とし
て、結晶性熱可塑性樹脂や非晶性熱可塑性樹脂を挙げる
ことができ、具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂；ポリアミド６、
ポリアミド６６、ポリアミドＭＸＤ６等のポリアミド系
樹脂；ポリオキシメチレン（ポリアセタール，ＰＯＭ）
樹脂；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポ
リブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等のポリエス
テル系樹脂；ポリフェニレンサルファイド樹脂；ポリス
チレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳ樹脂といっ
たスチレン系樹脂；メタクリル系樹脂；ポリカーボネー
ト樹脂；変性ＰＰＥ樹脂；ポリスルホン樹脂；ポリエー
テルスルホン樹脂；ポリアリレート樹脂；ポリエーテル
イミド樹脂；ポリアミドイミド樹脂；ポリイミド系樹
脂；ポリエーテルケトン樹脂；ポリエーテルエーテルケ
トン樹脂；ポリエステルカーボネート樹脂；液晶ポリマ
ーを例示することができる。尚、成形品を光ディスク基
板や導光板とする場合、熱可塑性樹脂として透明なポリ
カーボネート樹脂を使用することが好ましい。

【００５５】更には、本発明においては、ポリマーアロ
イ材料から成る熱可塑性樹脂を用いることができる。こ
こで、ポリマーアロイ材料は、少なくとも２種類の熱可
塑性樹脂をブレンドしたもの、又は、少なくとも２種類
の熱可塑性樹脂を化学的に結合させたブロック共重合体
若しくはグラフト共重合体から成る。ポリマーアロイ材
料は、単独の熱可塑性樹脂のそれぞれが有する特有な性
能を合わせ持つことができる高機能材料として広く使用
されている。少なくとも２種類の熱可塑性樹脂をブレン
ドしたポリマーアロイ材料を構成する熱可塑性樹脂とし
て、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＳ
樹脂といったスチレン系樹脂；ポリエチレン樹脂、ポリ
プロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂；メタクリル
樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリアミド６、ポリアミ
ド６６、ポリアミドＭＸＤ６等のポリアミド系樹脂；変
性ＰＰＥ樹脂；ポリブチレンテレフタレート樹脂やポリ
エチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル樹脂；ポ
リオキシメチレン樹脂；ポリスルホン樹脂；ポリイミド
樹脂；ポリフェニレンサルファイド樹脂；ポリアリレー
ト樹脂；ポリエーテルスルホン樹脂；ポリエーテルケト
ン樹脂；ポリエーテルエーテルケトン樹脂；ポリエステ
ルカーボネート樹脂を挙げることができる。２種類の熱
可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料として、
ポリカーボネート樹脂とＡＢＳ樹脂とのポリマーアロイ
材料を例示することができる。尚、このような樹脂の組
合せを、ポリカーボネート樹脂／ＡＢＳ樹脂と表記す
る。以下においても同様である。更に、少なくとも２種
類の熱可塑性樹脂をブレンドしたポリマーアロイ材料と
して、ポリカーボネート樹脂／ＰＥＴ樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂／ＰＢＴ樹脂、ポリカーボネート樹脂／ポリ
アミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂／ＰＢＴ樹脂／Ｐ
ＥＴ樹脂、変性ＰＰＥ樹脂／ＨＩＰＳ樹脂、変性ＰＰＥ
樹脂／ポリアミド系樹脂、変性ＰＰＥ樹脂／ＰＢＴ樹脂
／ＰＥＴ樹脂、変性ＰＰＥ樹脂／ポリアミドＭＸＤ６樹
脂、ポリオキシメチレン樹脂／ポリウレタン樹脂、ＰＢ
Ｔ樹脂／ＰＥＴ樹脂を例示することができる。

【００５６】尚、以上に説明した各種の熱可塑性樹脂
に、安定剤、紫外線吸収剤、離型剤、染顔料等を添加す
ることができるし、ガラスビーズ、マイカ、カオリン、
炭酸カルシウム等の無機充填材、あるいは有機充填材を
添加することもできる。

【００５７】本発明においては、入れ子を構成する材料
の熱伝導率及び厚さを規定するが故に、入れ子のキャビ
ティ面と接触した溶融熱可塑性樹脂に固化層が形成され
ることを回避でき、キャビティ内の溶融熱可塑性樹脂の
急冷を防ぐことができる。また、入れ子を構成する材料
のビッカース硬度及びヤング率を規定するが故に、成形
を繰り返すうちに入れ子のキャビティ面に傷が発生し
て、その傷が成形品表面に転写されるといった問題や、
入れ子のキャビティ面の変形といった問題の発生を確実
に回避することができる。しかも、キャビティに面した
入れ子の表面に、表面に凹凸部が設けられた金属膜から
成るスタンパを載置し、あるいは又、金属膜を成膜する
ので、微細な凹凸部を成形品表面に転写することができ
る。そして、金型組立体の耐久性に優れるばかりか、成
形品の反りや歪みを低減することができ、しかも、微細
な凹凸部を容易に、且つ、安定して成形品表面に転写す
ることができる。

【００５８】

【実施例】以下、図面を参照して、実施例に基づき本発
明を説明する。

【００５９】（実施例１）実施例１は、本発明の第１の
態様に係る金型組立体及び射出成形方法に関する。実施
例１の金型組立体の模式的な断面図を図１に示し、入れ
子の端部近傍を拡大した模式的な一部断面図を図２の
（Ａ）に示し、入れ子の模式的な断面図を図２の（Ｂ）
に示す。

【００６０】実施例１の金型組立体は、第１の金型部
（固定金型部）１０及び第２の金型部（可動金型部）１
１から成り、型締め時、キャビティ１３が形成される、
熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型と、第１
の金型部１０の内部に配設された入れ子２０（以下、便
宜上、第１の入れ子２０と呼ぶ）と、キャビティ１３に
面した第１の入れ子２０の表面（第１の入れ子２０のキ
ャビティ面２１）に着脱自在に載置され、表面に凹凸部
が設けられた金属膜から成るスタンパ２７と、溶融熱可
塑性樹脂をキャビティ１３内に射出するためのゲート部
１２を備えている。尚、図１及び図２の（Ａ）において
は、スタンパ２７の表面に設けられた凹凸部の図示を省
略した。実施例１の金型組立体は、更に、第１の金型部
１０にボルト４１を用いて取り付けられ、キャビティ１
３の一部を構成し、第１の入れ子２０の端部を被覆する
被覆プレート４０を備えている。また、実施例１の金型
組立体は、第２の金型部１１の内部に配設された第２の
入れ子３０を更に備えている。

【００６１】第１の入れ子２０は、結晶化ガラスから作
製されており、その熱伝導率は１．５１（Ｗ／ｍ・Ｋ）
［０．００３６ｃａｌ／（ｃｍ・ｓ・Ｋ）］であり、ビ
ッカース硬度は８００ｋｇ／ｍｍ²であり、ヤング率は
８．８×１０¹⁰Ｎ／ｍ²（０．９×１０⁶ｋｇｆ／ｃ
ｍ²）であり、厚さは３ｍｍである。第１の入れ子２０
の形状は、直径１２４．８ｍｍの円形であり、中央部に
は直径３５．４ｍｍの貫通孔２２が設けられている。第
１の入れ子２０の端部（エッジ部）、及び、貫通孔２２
の端部（エッジ部）には、０．３ｍｍのＣ面カットが施
されており、応力の集中を回避している。また、第１の
入れ子２０のキャビティ面２１は鏡面研磨されており、
その表面粗さＲ_Zは０．０３μｍである。

【００６２】第１の入れ子２０のキャビティ面２１には
スタンパ２７が着脱自在に載置されている。このスタン
パ２７は、厚さが０．３ｍｍのニッケル（Ｎｉ）膜から
成り、直径が１２９．８ｍｍであり、中央部には直径３
５．５ｍｍの穴が設けられている。また、キャビティ１
３に面するスタンパ２７の表面には、トラックピッチ
０．７０μｍ、グルーブ高さ１５０ｎｍの微細な凹凸部
を成形品に形成するために、微細な凹凸部が設けられて
いる。一方、第１の入れ子２０に面するスタンパ２７の
裏面は平坦である。スタンパ２７を、ガラス面にフォト
レジストを用いて凹凸部を設けたマザー型を使用し、電
鋳法により作製した。尚、凹凸部をグルーブ部のみに設
けた。

【００６３】第２の入れ子３０は、部分安定化ジルコニ
ア（ＺｒＯ₂−Ｙ₂Ｏ₃）から作製されており、その熱伝
導率は４．２（Ｗ／ｍ・Ｋ）［０．０１ｃａｌ／（ｃｍ
・ｓ・Ｋ）］であり、ビッカース硬度は１２００ｋｇ／
ｍｍ²であり、ヤング率は２０．６×１０¹⁰Ｎ／ｍ
²（２．１×１０⁶ｋｇｆ／ｃｍ²）であり、厚さは３ｍ
ｍである。尚、ジルコニアＺｒＯ₂中に含有される部分
安定化剤であるイットリアＹ₂Ｏ₃は３モル％である。第
２の入れ子３０の形状は、直径１２０．６ｍｍの円形で
あり、中央部には直径３０．３ｍｍの貫通孔が設けられ
ている。第２の入れ子３０の端部（エッジ部）、及び、
貫通孔の端部（エッジ部）には、０．３ｍｍのＣ面カッ
トが施されており、応力の集中を回避している。第２の
入れ子３０のキャビティに面した表面（第２の入れ子３
０のキャビティ面）は鏡面研磨されており、その表面粗
さＲ_Zは０．０３μｍである。

【００６４】第２の入れ子３０のキャビティ面、側面、
及び、貫通孔の内面には、Ｔｉ−Ｃｕ−Ａｇから成る活
性金属層３２が形成されている。活性金属層３２の厚さ
は４０μｍである。活性金属層３２を、焼き付け温度８
５０゜Ｃの活性金属ソルダー法によって形成した。その
後、ニッケルメッキを施し、活性金属層３２上にニッケ
ル（Ｎｉ）から成る第２の金属膜３１を成膜した。そし
て、第２の入れ子３０全体の外形が、直径１２０．８ｍ
ｍ、貫通孔の直径が３０．５ｍｍ、厚さが３．０３ｍｍ
となるように、金属加工機にて第２の金属膜３１の切削
及び研削加工を行った。第２の金属膜３１のキャビティ
１３に面した表面は平坦である。

【００６５】実施例１においては、スタンパ２７を第１
の入れ子２０のキャビティ面２１に着脱自在に載置する
ので、成形時、キャビティ１３内に射出された溶融熱可
塑性樹脂の流動によってスタンパ２７が動かないよう
に、スタンパ２７を、第１の入れ子２０の周辺部におけ
る真空吸着によって第１の入れ子２０のキャビティ面２
１に固定する。具体的には、図２の（Ａ）に示すよう
に、第１の入れ子２０の周辺部に複数の貫通孔部２３を
設け、かかる貫通孔部２３を塞ぐようにスタンパ２７を
第１の入れ子２０のキャビティ面２１に載置する。貫通
孔部２３は、第１の金型部１０に設けられた孔部１４を
介して真空吸引装置（図示せず）に接続されている。

【００６６】第１の金型部１０、第２の金型部１１、及
び、被覆プレート４０を鋼材から作製した。そして、第
１の入れ子２０をエポキシ系接着剤を用いて第１の金型
部１０に固定した。その後、第１の入れ子２０のキャビ
ティ面２１にスタンパ２７を載置した。そして、第１の
入れ子２０の端部上におけるスタンパ２７と被覆プレー
ト４０との間のクリアランスＣ₁が０．００５ｍｍとな
るように、また、オーバーラップ量（被覆量）ＯＬが２
ｍｍとなるように、被覆プレート４０をボルト４１を用
いて第１の金型部１０に取り付けた。次に、鋼材から作
製したスリーブ５０（便宜上、第１のスリーブ５０と呼
ぶ）を、第１の入れ子２０の中央部に設けられた貫通孔
２２を通して第１の金型部１０に装着した。第１のスリ
ーブ５０の先端部によって貫通孔２２の近傍のスタンパ
２７の部分は被覆される。スリーブ５０の先端部の外径
を３５．４８ｍｍとした。第１のスリーブ５０の先端部
とスタンパ２７のこの部分との間のクリアランスＣ₂を
５μｍとした。また、第１の入れ子２０に設けられた貫
通孔２２と第１のスリーブ５０との間のクリアランスは
１０μｍであった。第１のスリーブ５０内にゲート部１
２を配設した。尚、スタンパ２７は、第１のスリーブ５
０によっても第１の入れ子２０のキャビティ面２１に固
定されている。

【００６７】一方、第２の入れ子３０をエポキシ系接着
剤を用いて第２の金型部１１に固定した。そして、鋼材
から作製した第２のスリーブ５１を、第２の入れ子３０
の中央部に設けられた貫通孔を通して第２の金型部１１
に装着した。第２の入れ子３０に設けられた貫通孔の内
面の第２の金属膜３１と第２のスリーブ５１との間のク
リアランスは１０μｍであった。

【００６８】こうして得られた金型組立体を用いて、光
ディスク基板を射出成形した。光ディスク基板を成形す
るにあたって、キャビティ１３の大きさを、直径１２０
ｍｍ、厚さ０．６ｍｍとした。成形機として、住友重機
械工業株式会社製ＳＤ４０を使用し、熱可塑性樹脂とし
て、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製ポ
リカーボネート樹脂（ユーピロンＨ４０００）を使用し
た。そして、第１の金型部１０と第２の金型部１１とを
型締めし、孔部１４、貫通孔部２３を介して真空吸引装
置（図示せず）により、第１の入れ子２０のキャビティ
面２１に載置されたスタンパ２７を真空吸着した。そし
て、溶融熱可塑性樹脂温度３６０゜Ｃ、金型温度１００
゜Ｃ、保持圧力５０ＭＰａ、型締め圧２０トンの条件に
て、キャビティ１３内にゲート部１２から溶融熱可塑性
樹脂を射出した後、キャビティ１３内の熱可塑性樹脂を
冷却、固化させ、次いで、型開きを行い、金型から成形
品（光ディスク基板）を取り出した。

【００６９】得られた光ディスク基板の表面における凹
凸部の転写率は９５％であった。ここで、転写率とは、
（成形品表面の凹凸部高さ平均値）／（金属膜に設けら
れた凹凸部高さ平均値）×１００で規定される値であ
る。光ディスク基板には反りが殆ど認められなかった。
１万回、射出成形を行ったが、第１の入れ子２０、スタ
ンパ２７、第２の入れ子３０、第２の金属膜３１に損傷
や傷の発生は認められなかった。

【００７０】尚、第１の入れ子２０を結晶化ガラスから
作製する代わりに、以下の実施例にて説明する部分安定
化ジルコニアから作製してもよい。

【００７１】（比較例１）比較例１においては、第１の
入れ子及び第２の入れ子を鋼材（商品名：ＳＴＡＶＡ
Ｘ）から作製した。鋼材の熱伝導率は４１．８（Ｗ／ｍ
・Ｋ）［０．１ｃａｌ／（ｃｍ・ｓ・Ｋ）］であり、ビ
ッカース硬度は５４０ｋｇ／ｍｍ²であり、ヤング率は
２０．６×１０¹⁰Ｎ／ｍ²（２．１×１０⁶ｋｇｆ／ｃｍ
²）である。

【００７２】第１の入れ子の厚さを３ｍｍ、第２の入れ
子の厚さを３．０３ｍｍとした。第１の入れ子の形状
は、直径１２４．８ｍｍの円形であり、中央部には直径
３５．４ｍｍの貫通孔が設けられている。また、第１の
入れ子のキャビティ面は鏡面研磨されており、その表面
粗さＲ_Zは０．０３μｍである。第１の入れ子のキャビ
ティ面にはスタンパが載置されている。このスタンパ
は、実施例１におけるスタンパ２７と同じものである。

【００７３】第２の入れ子の形状は、直径１２０．８ｍ
ｍの円形であり、中央部には直径３０．５ｍｍの貫通孔
が設けられている。第２の入れ子のキャビティ面は鏡面
研磨されており、その表面粗さＲ_Zは０．０３μｍであ
る。第２の入れ子には、実施例１と異なり、活性金属層
や第２の金属膜は設けられていない。

【００７４】第１の金型部、第２の金型部、及び、被覆
プレートを鋼材から作製した。そして、第１の入れ子を
エポキシ系接着剤を用いて第１の金型部に固定した。そ
の後、第１の入れ子のキャビティ面にスタンパを載置し
た。そして、第１の入れ子の端部上におけるスタンパと
被覆プレートとの間のクリアランスＣ₁がゼロとなるよ
うに、また、オーバーラップ量（被覆量）ＯＬが２ｍｍ
となるように、被覆プレートをボルトを用いて第１の金
型部に取り付けた。次に、鋼材から作製した第１のスリ
ーブを、第１の入れ子の中央部に設けられた貫通孔を通
して第１の金型部に装着した。第１のスリーブの先端部
によって貫通孔近傍のスタンパの部分は被覆される。第
１のスリーブの先端部とスタンパのこの部分との間のク
リアランスをゼロとした。

【００７５】一方、第２の入れ子をエポキシ系接着剤を
用いて第２の金型部に固定した。そして、鋼材から作製
した第２のスリーブを、第２の入れ子の中央部に設けら
れた貫通孔を通して第２の金型部に装着した。第２の入
れ子に設けられた貫通孔の内面と第２のスリーブとの間
のクリアランスは１０μｍであった。

【００７６】こうして得られた金型組立体を用いて、光
ディスク基板を射出成形した。成形機、熱可塑性樹脂及
び成形条件を、実施例１と同様とした。

【００７７】得られた光ディスク基板の表面における凹
凸部の転写率は５０％であった。しかも、光ディスク基
板には大きな反りが発生していた。

【００７８】（実施例２）実施例２は、実施例１の変形
である。実施例２においては、キャビティ１３に面した
第１の入れ子２０の表面（第１の入れ子２０のキャビテ
ィ面２１には、薄膜２８が形成されている。そして、ス
タンパ２７は、薄膜２８上に着脱自在に載置されてい
る。ここで、薄膜２８は、ＰＶＤ法にて成膜された厚さ
１μｍのＴｉＮから成る。実施例２における入れ子の端
部近傍を拡大した模式的な一部断面図を図３に示す。こ
の点を除き、実施例２の入れ子２０、スタンパ２７、金
型組立体、射出成形方法は、実施例１と同様とすること
ができるので、詳細な説明は省略する。

【００７９】（実施例３）実施例３も、実施例１の変形
である。実施例３においては、第１の入れ子２０の端部
及び側面はメッキ層２５で被覆されている。入れ子の端
部近傍を拡大した模式的な一部断面図を図４に示す。こ
こで、メッキ層２５は、厚さ０．３ｍｍのニッケル層か
ら成る。第１の入れ子２０は、導電性付与剤としてＦｅ
₂Ｏ₃を含有した部分安定化ジルコニアから成る。メッキ
層を形成しない入れ子２０の部分のマスク層を形成し、
露出した第１の入れ子２０の部分に電気メッキ法にてメ
ッキ層２５を成膜すればよい。メッキ層２５の形成後、
メッキ層２５を切削加工することが好ましい。これによ
って、メッキ層２５と被覆プレート４０との間のクリア
ランスが例えばゼロとなるように、被覆プレート４０を
ボルト（図示せず）を用いて第１の金型部１０に取り付
けることができるし、第１の入れ子２０の端部の損傷発
生をメッキ層２５によって確実に抑制することができ
る。この点を除き、実施例３の入れ子２０、スタンパ２
７、金型組立体、射出成形方法は、実施例１と同様とす
ることができるので、詳細な説明は省略する。また、実
施例３と実施例２とを組み合わせてもよい。このような
構造の入れ子の端部近傍を拡大した模式的な一部断面図
を図５に示す。

【００８０】（実施例４）実施例４は、本発明の第２の
態様に係る金型組立体及び及び射出成形方法に関する。
実施例４においては、第１の入れ子２０を部分安定化ジ
ルコニア（ＺｒＯ ₂−Ｙ₂Ｏ₃）から作製した。また、射
出圧縮成形法を採用した。更には、被覆プレートの構成
が、実施例１と若干異なっている。実施例４の金型組立
体の模式的な断面図を図６に示す。尚、図６は、可動中
子が第１の金型部に最も近づいた状態を示す。また、第
１の入れ子の断面は、図２の（Ｂ）に示したと同じ構造
を有する。

【００８１】実施例４の金型組立体も、第１の金型部
（固定金型部）１０及び第２の金型部（可動金型部）１
１から成り、型締め時、キャビティ１３が形成される、
熱可塑性樹脂製の成形品を成形するための金型と、第１
の金型部１０の内部に配設された第１の入れ子２０と、
キャビティ１３に面した第１の入れ子２０の表面（第１
の入れ子２０のキャビティ面２１）に形成された活性金
属層２４と、活性金属層上に形成され、表面に凹凸部が
設けられた金属膜（便宜上、第１の金属膜と呼ぶ）１２
７と、溶融熱可塑性樹脂をキャビティ１３内に射出する
ためのゲート部１２を備えている。尚、図６において
は、第１の金属膜１２７の表面に設けられた凹凸部の図
示を省略した。また、実施例４の金型組立体は、実施例
１と同様に、第２の金型部１１の内部に配設された第２
の入れ子３０を更に備えている。

【００８２】実施例４の金型組立体は、更に、第１の金
型部１０にボルト（図示せず）を用いて取り付けられ、
第１の入れ子２０の端部を被覆したメッキ層２５を被覆
する第１の被覆プレート４２を備えており、また、第２
の金型部１１にボルト（図示せず）を用いて取り付けら
れ、キャビティ１３の一部を構成し、第１の入れ子２０
の端部を被覆する第２の被覆プレート４３を備えてい
る。

【００８３】第１の入れ子２０は、部分安定化ジルコニ
ア（ＺｒＯ₂−Ｙ₂Ｏ₃）から作製されており、その熱伝
導率、ビッカース硬度、ヤング率は、実施例１の第２の
入れ子３０を構成するＺｒＯ₂−Ｙ₂Ｏ₃と同じ値を有
し、厚さは３ｍｍである。第１の入れ子２０の形状は、
直径１２４．６ｍｍの円形であり、中央部には直径３
６．１ｍｍの貫通孔２２が設けられている。第１の入れ
子２０の端部（エッジ部）、及び、貫通孔２２の端部
（エッジ部）には、０．３ｍｍのＣ面カットが施されて
おり、応力の集中を回避している。また、第１の入れ子
２０のキャビティ面２１は鏡面研磨されており、その表
面粗さＲ_Zは０．０３μｍである。

【００８４】第１の入れ子２０のキャビティ面２１、側
面２６及び貫通孔２２の内面には、Ｔｉ−Ｃｕ−Ａｇか
ら成る活性金属層２４が形成されている。活性金属層２
４の厚さは４０μｍである。活性金属層２４を、焼き付
け温度８５０゜Ｃの活性金属ソルダー法によって形成し
た。その後、ニッケルメッキを施し、活性金属層２４上
にニッケル（Ｎｉ）から成る厚さ０．３ｍｍの第１の金
属膜１２７を成膜した。そして、第１の入れ子２０全体
の外形が、直径１２５．２ｍｍ、貫通孔２２の直径が３
５．５ｍｍ、厚さが３．０３ｍｍとなるように、金属加
工機にて第１の金属膜１２７の切削及び研削加工を行っ
た。次いで、第１の入れ子２０の側面２６の第１の金属
膜１２７上に、厚さ５ｍｍのニッケルから成るメッキ層
２５を形成した。その後、キャビティ１３に面する第１
の金属膜１２７の表面に、幅（トラックピッチに相当す
る）５００ｎｍ、深さ（グルーブ高さに相当する）２０
０ｎｍの微細な凹凸部をレーザを用いて設けた。凹凸部
はグルーブ部のみに設けた。尚、実施例４においては、
第１の金属膜１２７を第１の入れ子２０のキャビティ面
２１の上の活性金属層２４上に成膜したので、実施例１
と異なり、真空吸着によって第１の入れ子２０のキャビ
ティ面２１に第１の金属膜を固定する必要はない。

【００８５】一方、第２の入れ子３０を実施例１と同様
に作製した。

【００８６】第１の金型部１０、第２の金型部１１、可
動中子１５、及び、被覆プレート４０を鋼材から作製し
た。そして、第１の入れ子２０をエポキシ系接着剤を用
いて第１の金型部１０に固定した。そして、第１の入れ
子２０の側面２６におけるメッキ層２５と第１の被覆プ
レート４２との間のクリアランスがゼロとなるように、
第１の被覆プレート４２をボルト（図示せず）を用いて
第１の金型部１０に取り付けた。次に、鋼材から作製し
た第１のスリーブ５０を、第１の入れ子２０の中央部に
設けられた貫通孔２２を通して第１の金型部１０に装着
した。第１のスリーブ５０の先端部によって貫通孔２２
の近傍の第１の金属膜１２７の部分は被覆される。スリ
ーブ５０の先端部の外径を３５．４８ｍｍとした。第１
のスリーブ５０の先端部と第１の金属膜１２７のこの部
分との間のクリアランスＣ₂を５μｍとした。更には、
可動中子が第１の金型部１０に最も近づいたときの、第
２の被覆プレート４３と第１の金属膜１２７との間のク
リアランスＣ₁を４μｍとした。また、第１の入れ子２
０に設けられた貫通孔２２と第１のスリーブ５０との間
のクリアランスは１０μｍであった。第１のスリーブ５
０内にゲート部１２を配設した。

【００８７】一方、第２の入れ子３０をエポキシ系接着
剤を用いて可動中子１５に固定した。そして、鋼材から
作製した第２のスリーブ５１を、第２の入れ子３０の中
央部に設けられた貫通孔を通して第２の金型部１１に装
着した。第２の入れ子３０に設けられた貫通孔の内面の
第２の金属膜３１と第２のスリーブ５１との間のクリア
ランスは１０μｍであった。

【００８８】こうして得られた金型組立体を用いて、光
ディスク基板を射出成形した。成形機として、住友重機
械工業株式会社製ＳＤ４０を使用し、実施例１と同じポ
リカーボネート樹脂を使用した。そして、第１の金型部
１０と第２の金型部１１とを型締めした。次いで、溶融
熱可塑性樹脂温度３６０゜Ｃ、金型温度１００゜Ｃ、圧
縮力４０トンの条件にて、キャビティ１３内にゲート部
１２から溶融熱可塑性樹脂を射出した。溶融熱可塑性樹
脂の射出完了と同時に、油圧装置１６を作動させて可動
中子１５を第１の金型部１０に近づく方向に移動させ
た。移動量を０．１ｍｍとした。その後、キャビティ１
３内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させ、次いで、型開き
を行い、金型から成形品（光ディスク基板）を取り出し
た。

【００８９】得られた光ディスク基板の表面における凹
凸部の転写率は９９％であった。また、光ディスク基板
には反りが殆ど認められなかった。１万回射出成形を行
ったが、第１の入れ子２０、第１の金属膜１２７、第２
の入れ子３０、第２の金属膜３１に損傷や傷の発生は認
められなかった。

【００９０】（実施例５）実施例１〜実施例４において
は、専ら光ディスク基板の成形を例にとり説明したが、
成形品は光ディスク基板に限定されない。成形品とし
て、他に、例えば、導光板を挙げることができる。

【００９１】パーソナルコンピュータや携帯電話、ＰＤ
Ａ等にて使用される液晶表示装置には、液晶表示装置の
薄型、軽量化、省電力、高輝度・高精細化の要求に対処
するために、面状光源装置が組み込まれている。そし
て、この面状光源装置には、一般に、テーパー状の傾斜
面を有する楔形の導光板が備えられている。この導光板
は、平坦な第１面と、この第１面と対向する平坦な第２
面を有し、一般に、透明な材料から作製されている。

【００９２】導光板６０の模式的な断面図を図９の
（Ａ）に示し、模式的な斜視図を図１０に示す。この導
光板６０は、第１面６１、及び、この第１面６１と対向
した略平面の第２面６３を有する。そして、第１面６１
の表面部には、実施例５においては、高さ５μｍ、ピッ
チ２００μｍの凹凸部６２が設けられている。第１面６
１の表面部に設けられた凹凸部６２は、導光板６０への
光入射方向（図９の（Ａ）に白抜きの矢印で示す）と所
定の角度を成す方向（具体的には、略直角の方向）に沿
って延びる連続した凹凸形状を有する。即ち、導光板６
０への光入射方向であって第１面６１と垂直な仮想平面
で導光板６０を切断したときの凹凸部６２の断面形状は
鋸歯形状（三角形）である。導光板６０は、全体として
楔状の切頭四角錐形状を有し、切頭四角錐の２つの対向
する側面が第１面６１及び第２面６３に相当し、切頭四
角錐の底面に相当する側面（厚肉端部６４）から光が入
射し、第１面６１及び第２面６３から光が射出する。厚
肉端部６４の厚さを１．２ｍｍ、切頭四角錐の頂面に相
当する側面（薄肉端部６５）の厚さを１．０ｍｍ、幅を
４０ｍｍ、長さを６０ｍｍとした。尚、幅とは、鋸歯
（プリズム）形状の凹凸部６２と平行な方向（図９の
（Ａ）の紙面垂直方向）の長さを意味する。

【００９３】図１１の（Ａ）及び図１２の（Ａ）に模式
的な断面図を示す実施例５の金型組立体は、（Ａ）第１
の金型部（可動金型部）２１０及び第２の金型部（固定
金型部）２１１から成り、型締め時、キャビティ２１３
が形成される、透明樹脂製の導光板を成形するための金
型と、（Ｂ）キャビティ２１３内に溶融熱可塑性樹脂を
導入するためのサイドゲート方式のゲート部（図示せ
ず）と、（Ｃ）第１の金型部２１０に配設され、キャビ
ティ２１３の一部を構成する入れ子２２０を備えてい
る。尚、図１１の（Ａ）には金型組立体を型締めした状
態を示し、図１２の（Ａ）には金型組立体を型開きした
状態を示す。金型組立体には、ボルト２４１によって第
１の金型部２１０に取り付けられ、キャビティ２１３の
一部を構成し、入れ子２２０の端面を被覆する被覆プレ
ート２４０が更に備えられている。尚、被覆プレート２
４０は入れ子２２０の全周の端面を被覆している。ま
た、被覆プレート２４０にはゲート部（図示せず）が設
けられている。

【００９４】図１２の（Ｂ）に模式的な拡大した断面図
を示し、図１１の（Ｂ）に模式的な拡大された一部断面
図を示す入れ子２２０（厚さ３．０ｍｍ）は、このよう
な導光板６０の第１面６１を成形するために用いられ、
部分安定化剤としてイットリア（Ｙ₂Ｏ₃）を含有した部
分安定化ジルコニア（部分安定化された酸化ジルコニウ
ム，ＺｒＯ₂）から成る。そして、導光板６０の凹凸部
６２を形成するために、キャビティ２１３に対向する入
れ子２２０の表面に、凹凸部２２８が設けられた金属膜
から成るスタンパ２２７が着脱自在に載置されている。
ここで、スタンパ２２７は、実施例１と同様に、入れ子
２２０の周辺部における真空吸着によって入れ子２２０
の表面２２０Ａに固定されている。尚、入れ子２２０の
模式的な断面図を図１１の（Ｃ）に示す。ＺｒＯ₂−Ｙ₂
Ｏ₃という組成を有する部分安定化ジルコニア中に含有
される部分安定化剤の割合を３モル％とした。部分安定
化ジルコニアの熱伝導率は約４．２Ｊ／（ｍ・ｓ・Ｋ）
である。スタンパ２２７に設けられた鋸歯（プリズム）
形状の凹凸部２２８の深さｄは５μｍであり、ピッチＰ
は２００μｍであり、鋸歯形状（三角形）を有する。ス
タンパ２２７に設けられた凹凸部２２８は、導光板への
光入射方向と所定の角度を成す方向（具体的には、略直
角の方向）に沿って延びる連続した凹凸形状を有し、更
には、導光板６０の第１面６１に形成された凹凸部６２
と相補的な形状を有する。スタンパ２２７に設けられた
凹凸部２２８の表面（より具体的には、凹凸部全体の表
面）の表面粗さＲ_Zを０．２μｍ以下（具体的には、平
均値でＲ_Z＝０．０１μｍ）とした。

【００９５】スタンパ２２７は、電鋳法によって作製さ
れた厚さ２５０μｍのＮｉ層の１層から成る。尚、キャ
ビティ２１３に対向する入れ子２２０の表面の表面粗さ
Ｒ_Zは０．０５μｍである。

【００９６】第１の金型部２１０と第２の金型部２１１
とを型締めした状態において被覆プレート２４０と対向
する入れ子２２０の部分の表面２２０Ｂには、表面が平
坦なメッキ層２２５（図１２の（Ｂ）参照）が形成され
ている。

【００９７】入れ子２２０を、ジルコニア（ＺｒＯ₂）
粉末及びＹ₂Ｏ₃粉末の混合品をプレス成形した後、焼成
して作製した（図１１の（Ｃ）の模式的な断面図参
照）。その後、キャビティ２１３に対向する入れ子２２
０の表面（表面２２０Ａと呼ぶ）及び被覆プレート２４
０と対向する入れ子２２０の表面（表面２２０Ｂと呼
ぶ）に対してダイヤモンド砥石を用いた研磨及び仕上げ
を行ない、かかる表面２２０Ａ，２２０Ｂの表面粗さＲ
_Zを０．０５μｍとした。その後、メッキ層２２５を形
成すべき部分以外の入れ子２２０の部分をマスキングし
て、無電解メッキ法及び電気メッキ法にて、ニッケル層
を形成し、更にその上に無電解メッキ法にてＮｉ−Ｐ層
を形成した。こうして、ニッケル層とＮｉ−Ｐ層の２層
から成るメッキ層２２５を得ることができる。

【００９８】一方、第１の金型部（可動金型部）２１０
を炭素鋼Ｓ５５Ｃから作製し、切削加工を行い、入れ子
装着部を設けた。表面２２０Ｂ上に形成されたメッキ層
２２５を金属加工用の平面切削機を用いて切削した。そ
して、スタンパ２２７を入れ子２２０の表面２２０Ａに
載置した後、入れ子装着部に入れ子２２０を装着し、入
れ子２２０の端面を被覆プレート２４０で被覆し、被覆
プレート２４０をボルト２４１で第１の金型部２１０に
固定した。

【００９９】また、第２の金型部（固定金型部）２１１
を炭素鋼Ｓ５５Ｃから作製し、切削加工を行い、入れ子
装着部を設けた。そして、入れ子装着部に接着剤を用い
て第２の入れ子２３０を固定した。尚、第２の入れ子２
３０の構成は、貫通孔がないことを除き、実施例１の第
２の入れ子３０の構成と同じである。尚、図１１の
（Ａ）及び図１２の（Ａ）においては、第２の入れ子２
３０に、実施例１の第２の入れ子３０と同様に活性金属
層を形成したが、活性金属層の図示は省略した。また、
第２の入れ子２３０は、第２の入れ子３０と同様の方法
で作製することができ、第２の入れ子２３０の表面には
第２の金属膜２３１が形成されている。尚、第２の金属
膜２３１の表面粗さＲ_Zは０．０１μｍである。

【０１００】このように作製した第１の金型部（可動金
型部）２１０と第２の金型部（固定金型部）２１１とを
組み付けて実施例５の金型組立体を得た。第１の金型部
２１０と第２の金型部２１１とを型締めした状態におい
て、入れ子２２０と被覆プレート２４０との間のクリア
ランスＣ₂₁は０．００１ｍｍであり、且つ、入れ子２２
０に対する被覆プレート２４０の重なり量ΔＳ₂₁は２．
０ｍｍであった。また、第２の入れ子２３０と被覆プレ
ート２４０との間のクリアランスＣ₄₃も０．００１ｍｍ
であり、第２の入れ子２３０に対する被覆プレート２４
０の重なり量ΔＳ₄₃は２．０ｍｍであった。このような
構造にすることで、入れ子２２０及び第２の入れ子２３
０の端部は、キャビティ２１３内に導入された溶融熱可
塑性樹脂と接触しなくなる。

【０１０１】完成した金型組立体を成形装置に取り付け
た後、金型組立体を金型温調機を用いて１３０゜Ｃまで
加熱後、４０゜Ｃまで急冷しても、入れ子２２０や第２
の入れ子２３０に割れ等の損傷は発生しなかった。ま
た、スタンパ２２７や第２の金属膜２３１にも損傷は生
じなかった。

【０１０２】成形装置としてゾディック株式会社製、Ｔ
Ｒ１００ＥＨ射出成形機を用いた。また、透明な熱可塑
性樹脂として重量平均分子量１．６×１０⁴のポリカー
ボネート樹脂を使用して、射出成形を行なった。成形条
件を下記の表１のとおりとした。ゲート部（サイドゲー
ト構造を有する）を介してキャビティ２１３内へ溶融ポ
リカーボネート樹脂を導入（射出）した。そして、所定
量の溶融ポリカーボネート樹脂をゲート部を介してキャ
ビティ２１３内に導入（射出）した後、キャビティ２１
３内のポリカーボネート樹脂を冷却、固化させ、３０秒
後に金型組立体の型開きを行い、導光板６０を金型組立
体から取り出した。

【０１０３】［表１］ 金型温度：１００゜Ｃ 樹脂温度：３００゜Ｃ 射出圧力：１．４７×１０⁸Ｐａ（１５００ｋｇｆ／ｃ
ｍ²−Ｇ）

【０１０４】得られた導光板６０には鋸歯（プリズム）
形状の凹凸部６２が綺麗に転写されていた。

【０１０５】こうして得られた導光板６０の模式的な断
面図を図９の（Ａ）に示す。導光板６０を組み込んだエ
ッジ式のバックライト式面状光源装置にあっては、図９
の（Ｂ）に概念図を示すように、導光板６０の第２面６
３が液晶表示装置７０と対向するように配置されてい
る。そして、光源７１から射出され、導光板６０の楔形
の厚肉端部６４から入射した光は、第１面６１で反射さ
れて第２面６３から射出される光、及び、第１面６１を
透過する光に分けられる。第１面６１を透過した光は、
第１面６１と対向する位置に配置された反射部材７２に
よって反射させられ、導光板６０に再び入射し、第２面
６３から射出される。第２面６３から射出された光は、
第２面６３と対向して配置された液晶表示装置７０へと
導かれる。液晶表示装置７０と導光板６０の第２面６３
との間には、拡散シート７３及びプリズムシート７６が
１枚、配置され、光を均一に拡散させている。尚、プリ
ズムシート７６の表面に設けられた連続した凸形状を有
する凸部（図示せず）は、導光板６０への光入射方向と
略平行の方向に沿って延びている。

【０１０６】また、エッジ式のフロントライト式面状光
源装置にあっては、図９の（Ｃ）に概念図を示すよう
に、導光板６０の第２面６３が液晶表示装置７０と対向
するように配置されている。そして、光源７１から射出
され、導光板６０の楔形の厚肉端部６４から入射した光
を、第１面６１の凹凸部６２にて反射させ、第２面６３
から射出させる。そして、第２面６３と対向する位置に
配置された液晶表示装置７０を通過させ、反射部材７５
によって反射させ、再び液晶表示装置７０を通過させ
る。この光は、更に、位相差フィルム７４及び導光板６
０の第２面６３に形成された反射防止層（図示せず）を
通過して導光板６０の第１面６１から射出され、画像と
して認識される。フロントライト式面状光源装置の方が
バックライト式面状光源装置よりも明るく、また、昼間
ならば外光のみで明るくできる方式であるが故に、消費
電力を低減できるといった利点がある。

【０１０７】（比較例２）比較例２においては、入れ子
２２０及び第２の入れ子２３０を鋼材から作製した。そ
して、実施例５と同じ金型にこれらの入れ子２２０，２
３０を組み込み、実施例５と同じ射出成形機を使用し、
実施例５と同じポリカーボネート樹脂を用い、実施例５
と同じ条件にて射出成形を行った。しかしながら、表１
に示した射出圧力では不十分であったが故に、射出圧力
を２．１６×１０⁸Ｐａ（２２００ｋｇｆ／ｃｍ²−Ｇ）
として、射出成形を行った。しかしながら、得られた導
光板には鋸歯（プリズム）形状の凹凸部６２が十分に転
写されていなかった。

【０１０８】導光板の変形例を、以下に説明する。

【０１０９】導光板６０Ａの模式的な断面図を図１３の
（Ａ）に示し、模式的な斜視図を図１４に示す。この導
光板６０Ａにおいては、第１面６１の表面部に設けられ
た凸部６２Ａは、導光板６０Ａへの光入射方向と所定の
角度を成す方向（具体的には、略直角の方向）に沿って
延びる連続した凸形状を有し、導光板６０Ａへの光入射
方向であって第１面６１と垂直な仮想平面で導光板６０
Ａを切断したときの連続した凸形状の断面形状は台形で
ある。尚、図における参照番号で、図９の（Ａ）に示し
たと同じ参照番号は、同じ構成要素を意味する。

【０１１０】また、導光板６０Ｂの模式的な断面図を図
１３の（Ｂ）に示し、模式的な平面図を図１５に示す。
この導光板６０Ｂにおいては、第１面６１の表面部に設
けられた凸部６２Ｂは、導光板６０Ｂへの光入射方向と
所定の角度を成す方向（具体的には、略直角の方向）に
沿って配列された不連続の凸形状を有し、導光板６０Ｂ
への光入射方向であって第１面６１と垂直な仮想平面で
導光板６０Ｂを切断したときの不連続の凸形状は角錐で
ある。

【０１１１】更には、導光板６０Ｃの模式的な断面図を
図１３の（Ｃ）に示し、模式的な平面図を図１６に示
す。この導光板６０Ｃにおいては、第１面の表面部に設
けられた凸部６２Ｃは、導光板への光入射方向と所定の
角度を成す方向（具体的には、略直角の方向）に沿って
配列された不連続の凸形状を有し、不連続の凸形状の形
状は略半球である。

【０１１２】また、導光板６０Ｄの模式的な断面図を図
１３の（Ｄ）に示し、模式的な平面図を図１７に示す。
この導光板６０Ｄにおいては、第１面の表面部に設けら
れた凸部６２Ｄは、導光板への光入射方向と所定の角度
を成す方向（具体的には、略直角の方向）に沿って配列
された不連続の凸形状を有し、不連続の凸形状の形状は
円柱である。

【０１１３】導光板６０Ｅへの光入射方向であって第１
面６１と垂直な仮想平面で導光板６０Ｅを切断したとき
の凹部６２Ｅの断面形状が三角形である場合の模式的な
断面図を図１８の（Ａ）に示し、模式的な斜視図を図１
９に示す。

【０１１４】また、第１面６１の表面部に設けられた凹
部６２Ｆが、導光板６０Ｆへの光入射方向と所定の角度
を成す方向（具体的には、略直角の方向）に沿って配列
された不連続の凹形状を有し、不連続の凹形状の形状が
略半球である導光板６０Ｆの模式的な断面図を図１８の
（Ｂ）に示す。尚、模式的な平面図は、参照番号が異な
ることを除き、図１６と実質的に同様である。

【０１１５】更には、第１面６１の表面部に設けられた
凹部６２Ｇが、導光板６０Ｇへの光入射方向と所定の角
度を成す方向（具体的には、略直角の方向）に沿って配
列された不連続の凹形状を有し、不連続の凹形状の形状
が円柱である導光板６０Ｇの模式的な断面図を図１８の
（Ｃ）に示す。尚、模式的な平面図は、参照番号が異な
ることを除き、図１７と実質的に同様である。

【０１１６】実施例５においては、液晶表示装置に組み
込む面状光源装置について説明したが、例えば輸送手段
における灯具に代表される灯具等に導光板を適用した例
を図２０の（Ａ）に模式的な断面図で示す。この灯具に
あっては、プラスチックス製の基部８１の内側底面に平
面状の反射板８３が固定され、その上方に導光板６０が
固定されている。導光板６０の側面（切頭四角錐の底面
に相当する側面６４）には、例えば発光ダイオードから
成る光源８０が配設されている。導光板６０の上方に
は、拡散シート７３及びプリズムシート７６が固定され
ている。基部８１の上部は、プラスチックス製の光を透
過するカバー８２によって覆われている。尚、灯具から
射出される光を矢印で示す。例えば、第２面６３に拡散
ドットパターンを設ければ、拡散シート７３は不要であ
る。このような構成とすることで、光を透過するカバー
８２に凹凸を設けなくとも均一な輝度分布、高輝度を達
成することができると共に、反射板８３を平面状とする
ことができる。尚、導光板は、図９の（Ａ）に示した導
光板に限定されるものではなく、導光板の変形例を用い
ることもできるし、灯具の構造、構成も例示である。

【０１１７】例えば室内灯に代表される灯具等に本発明
の導光板あるいは面状光源装置を適用した例を図２０の
（Ｂ）に模式的な断面図で示す。この灯具にあっては、
プラスチックス製の基部８５の内側底面に平面状の反射
板８８が固定され、その下方に導光板６０が固定されて
いる。導光板６０の側面（切頭四角錐の底面に相当する
側面６４）には、例えば蛍光灯から成る光源８４が配設
されている。基部８５の下部は、プラスチックス製の光
を透過するカバー８６によって覆われている。尚、灯具
から射出される光を矢印で示す。このような構成とする
ことで、光を射出するカバー８６に拡散パターンやレン
ズパターンを設けなくとも、均一な輝度分布、高輝度を
達成することができると共に、反射板８８を平面状とす
ることができる。尚、基部８５の側面の部分に貫通孔８
７を設けておき、係る貫通孔８７に例えば光ファイバー
の一端を差し込み（図２０の（Ｂ）では白抜きの矢印で
示す）、光源からの光あるいは太陽光を光ファイバーの
他端に導入することによって、即ち、光源から射出され
た光を直接、導光板に導くだけでなく、間接的に導光板
に導く構成とすることもできる。あるいは又、光源８４
と光ファイバーを併設してもよいし、光源８４を着脱自
在としたり、光源８４を移動可能とすることもできる。
尚、尚、導光板は、図９の（Ａ）に示した導光板に限定
されるものではなく、導光板の変形例を用いることもで
きるし、灯具の構造、構成も例示である。

【０１１８】また、自動車、電車、船舶、航空機等の輸
送手段における灯具や灯火（例えば、ヘッドライト、テ
ールライト、ハイマウントストップライト、スモールラ
イト、ターンシグナルランプ、フォグライト、室内灯、
メーターパネル用ライト、各種のボタンに内蔵された光
源、行き先表示灯、非常灯、非常口誘導灯等）、建築物
における各種の灯具や灯火（外灯、室内灯、照明具、非
常灯、非常口誘導灯等）、街路灯、信号機や看板、機
械、装置等における各種の表示灯具、トンネルや地下通
路等における照明具や採光部に、上述の導光板を採用す
ることができる。

【０１１９】以下、実施例５における金型組立体の変形
例を説明する。

【０１２０】型締めした状態を図２１の（Ａ）に模式的
な断面図として示し、入れ子２２０の模式的な拡大され
た断面図を図２１の（Ｂ）に示すように、第１の金型部
２１０と第２の金型部２１１とを型締めした状態におい
て、スタンパ２２７と対向した第２の金型部２１１の対
向面と、第２の金型部２１１の対向面と対向したスタン
パ２２７の部分２２７Ａとの間のクリアランスＣ₁₁を
０．０３ｍｍ以下（Ｃ₁₁≦０．０３ｍｍ）とする構造と
することもできる。第１の金型部２１０と第２の金型部
２１１とを型締めした状態において、入れ子２２０に対
する第２の金型部２１１の対向面の重なり量ΔＳ₁₁を
０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。第２の金型部２
１１の対向面は、入れ子２２０の対向面と対向する第２
の金型部２１１の面に設けられた一種の切り込み（切欠
部２１７）である。尚、第２の金型部２１１のパーティ
ング面の延在部等とすることもできる。

【０１２１】あるいは又、図２２に模式的な断面図を示
すように、第１の金型部２１０と第２の金型部２１１と
を型締めした状態においてスタンパ２２７と対向する第
２の入れ子２３０の部分の表面には、表面が平滑な第２
の金属膜２３１が形成されており、第１の金型部２１０
と第２の金型部２１１とを型締めした状態において、第
２の入れ子２３０と対向したスタンパ２２７の部分と、
スタンパ２２７と対向した第２の入れ子２３０の部分と
の間のクリアランスＣ₄₁は、０．０３ｍｍ以下（Ｃ₄₁≦
０．０３ｍｍ）である構造とすることもできる。第１の
金型部２１０と第２の金型部２１１とを型締めした状態
において、第２の入れ子２３０と対向した入れ子２２０
の部分と、入れ子２２０と対向した第２の入れ子２３０
の部分との重なり量ΔＳ₄₁は０．５ｍｍ以上（ΔＳ₄₁≧
０．５ｍｍ）であることが好ましい。

【０１２２】あるいは又、図２３に模式的な断面図を示
すように、入れ子２２０と第２の入れ子２３０との間に
配設され、第１の金型部２１０に取り付けられ、ゲート
部（図示せず）が設けられた被覆プレート２４０を金型
組立体は更に備えている構成とすることもできる。そし
て、スタンパ２２７と被覆プレート２４０との間のクリ
アランスＣ₄₂、及び、第２の入れ子２３０と被覆プレー
ト２４０との間のクリアランスＣ₄₃は０．０３ｍｍ以下
（Ｃ₄₂，Ｃ₄₃≦０．０３ｍｍ）であり、入れ子２２０に
対する被覆プレート２４０の重なり量ΔＳ₄₂、及び、第
２の入れ子２３０に対する被覆プレート２４０の重なり
量ΔＳ₄₃は０．５ｍｍ以上（ΔＳ₄₂，ΔＳ₄₃≧０．５ｍ
ｍ）であり、被覆プレート２４０は入れ子２２０及び第
２の入れ子２３０の一部分とのみ重なり合っている構成
とすることもできる。

【０１２３】尚、これらの金型組立体の変形例において
は、第２の金型部２１１や第２の入れ子２３０、被覆プ
レート２４０と対向する部分をスタンパ２２７とする代
わりに、メッキ層とすることもできる。

【０１２４】射出圧縮成形法にて導光板６０を成形する
こともできる。このような金型組立体の模式的な断面図
を図２４に示す。この金型組立体は、第２の入れ子の代
わりに、鋼製の可動中子２１５が設けられている点、こ
の可動中子２１５を移動させるための油圧シリンダー２
１６が設けられている点が、実施例５にて説明した金型
組立体と相違している。油圧シリンダー２１６によって
可動中子２１５を入れ子２２０に向かう方向に移動させ
ることによって、キャビティ２１３の容積を変更するこ
とができる。金型組立体のその他の構成は、実施例５の
金型組立体の構成と同様とすることができるので、詳細
な説明は省略する。

【０１２５】以上に説明した導光板を液晶表示装置に組
み込めば、極めて明るい表示の液晶表示装置を得ること
ができ、消費電力を低減できる。また、例えば輸送手段
における灯具に代表される灯具等に導光板を適用すれ
ば、光を射出する灯具等の光透過部材に凹凸を設けなく
とも均一な輝度分布、高輝度を達成することができると
共に、反射部材（リフレクター）を平面状とすることが
できるので、灯具等の体積を減少させることができる結
果、灯具等の設置場所の制限が少なくなる。また、光源
を蛍光管や発光ダイオードとすれば、省電力化、省エネ
ルギーを図ることができるし、光源からの光の有効利用
を図ることができる。更には、例えば室内灯に代表され
る灯具等においては、あるいは又、日光に照らされない
部屋や地下室、地下通路にあっても、光源（例えば蛍光
灯）の光を有効に、効率良く利用することが可能とな
り、光源の数を減少させることも可能となる、省エネル
ギーを達成することができる。また、自然光を光源とし
て用いれば、一層の省エネルギーを達成することができ
る。

【０１２６】以上、本発明を、好ましい実施例に基づき
説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。実施例にて説明した金型組立体の構造や構成、第１
の入れ子や第２の入れ子の構成や寸法、成形した成形
品、射出成形条件、射出圧縮成形条件は例示であり、適
宜変更することができる。例えば、実施例１にて説明し
た金型組立体を、図７に示すように改造することによっ
て、実施例４の射出圧縮成形法を実施することができ
る。また、実施例４にて説明した金型組立体を、図８に
示すように改造することによって、実施例１の射出成形
法を実施することができる。

【０１２７】

【発明の効果】本発明においては、金型組立体の耐久性
に優れるばかりか、成形品の反りや歪みを低減すること
ができ、しかも、微細な凹凸部を容易に、且つ、安定し
て成形品表面に転写することができる。また、キャビテ
ィに面した入れ子の表面に、表面に凹凸部が設けられた
金属膜から成るスタンパを着脱自在に載置する構成とす
れば、形状は同じであるが凹凸部の形成位置が相違する
成形品を成形する場合、あるいは又、スタンパに傷等が
発生した場合、スタンパを交換するだけでよく、入れ子
それ自体を交換する必要がなくなり、成形品の成形コス
ト削減、成形品の設計から実際の製品としての成形品を
成形までに要する時間［ＴＡＴ（Turn Around Time）］
の短縮化を図ることができる。

【０１２８】しかも、入れ子の端部あるいはエッジ部の
破損発生を確実に防止でき、長期間の連続した成形に耐
えることができる。更には、キャビティ内での溶融熱可
塑性樹脂の流動性が向上するが故に、キャビティ内への
溶融熱可塑性樹脂の導入圧力を低く設定できるので、成
形品に残留する応力を緩和でき、成形品の品質が向上す
る。また、導入圧力を低減できるために、金型部の薄肉
化、成形装置の小型化が可能となり、成形品のコストダ
ウンも可能になる。更には、入れ子にメッキ層を形成す
れば、金型部への入れ子の装着の際の調整が比較的容易
となり、金型組立体の製作費用を低減できるし、本発明
の金型組立体において、入れ子を、所定のクリアランス
（Ｃ）や重なり量（ΔＳ）の範囲内で金型部内に容易に
組み込むことが可能となり、長期的な成形を実施して
も、入れ子に破損が生じることがなく、容易且つ安価に
外観に優れた成形品を成形することが可能となる。更に
は、成形品の外観を損なうことがなくなり、成形品端部
のバリ発生を防止でき、成形品の不良率低減及び成形品
の均質化、高品質化を達成することができ、成形品の製
造コストの低下を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、実施例１の金型組立体の模式的な断面
図である。

【図２】図２の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例
１の金型組立体における入れ子の端部近傍を拡大した模
式的な一部断面図、及び、入れ子の模式的な断面図であ
る。

【図３】図３は、実施例２の入れ子の端部近傍を拡大し
た模式的な一部断面図である。

【図４】図４は、実施例３の入れ子の端部近傍を拡大し
た模式的な一部断面図である。

【図５】図５は、実施例３の入れ子の変形例の端部近傍
を拡大した模式的な一部断面図である。

【図６】図６は、実施例４の金型組立体の模式的な断面
図である。

【図７】図７は、実施例１の金型組立体の変形例の模式
的な断面図である。

【図８】図８は、実施例４の金型組立体の変形例の模式
的な断面図である。

【図９】図９の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）のそれぞれ
は、導光板の模式的な断面図、エッジ式のバックライト
式面状光源装置の概念図、及び、エッジ式のフロントラ
イト式面状光源装置の概念図である。

【図１０】図１０は、導光板の模式的な斜視図である。

【図１１】図１１の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）のそれぞ
れは、実施例５の金型組立体の型締めした状態を示す模
式的な断面図、入れ子の模式的な一部断面図、及び、入
れ子の模式的な断面図である。

【図１２】図１２の（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれは、実
施例５の金型組立体の型開きした状態を示す模式的な断
面図、及び、入れ子等の模式的な拡大された断面図であ
る。

【図１３】図１３の（Ａ）〜（Ｄ）のそれぞれは、実施
例５の導光板の変形例の模式的な断面図である。

【図１４】図１４は、図１３の（Ａ）に断面図を示した
導光板の模式的な斜視図である。

【図１５】図１５は、図１３の（Ｂ）に断面図を示した
導光板の模式的な平面である。

【図１６】図１６は、図１３の（Ｃ）に断面図を示した
導光板の模式的な平面である。

【図１７】図１７は、図１３の（Ｄ）に断面図を示した
導光板の模式的な平面である。

【図１８】図１８の（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれは、実施
例５の導光板の変形例の模式的な断面図である。

【図１９】図１９は、図１８の（Ａ）に断面図を示した
導光板の模式的な斜視図である。

【図２０】図２０の（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれは、輸
送手段における灯具、及び、室内灯に代表される灯具に
本発明の導光板あるいは面状光源装置を適用した例を示
す模式的な断面図である。

【図２１】図２１の（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれは、実
施例５の金型組立体の変形例の断面図、及び、入れ子の
模式的な拡大された断面図である。

【図２２】図２２は、実施例５の金型組立体の別の変形
例の断面図である。

【図２３】図２３は、実施例５の金型組立体の更に別の
変形例の断面図である。

【図２４】図２４は、実施例５の金型組立体の更に別の
変形例の断面図である。

【符号の説明】

１０・・・第１の金型部（固定金型部）、１１・・・第
２の金型部（可動金型部）、２１０・・・第１の金型部
（可動金型部）、２１１・・・第２の金型部（固定金型
部）、１２・・・ゲート部、１３，２１３・・・キャビ
ティ、１４・・・孔部、１５，２１５・・・可動中子、
１６，２１６・・・油圧装置、２０・・・入れ子（第１
の入れ子）、２１・・・入れ子（第１の入れ子）のキャ
ビティ面、２２・・・貫通孔、２３・・・貫通孔部、２
４・・・活性金属層、２５・・・メッキ層、２６・・・
入れ子（第１の入れ子）の側面、２７・・・スタンパ、
２８・・・薄膜、１２７・・・金属膜、３０，２３０・
・・第２の入れ子、３１，２３１・・・第２の金属膜、
３２・・・活性金属層、４０，４２，４３，２４０・・
・被覆プレート、４１，２４１・・・ボルト、５０・・
・第１のスリーブ、５１・・・第２のスリーブ、６０，
６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ，６０Ｅ，６０Ｆ，６
０Ｇ・・・導光板、６１・・・第１面、６２・・凹凸
部、６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ，６２Ｄ・・・凸部、６２
Ｅ，６２Ｆ，６２Ｇ・・・凹部、６３・・・第２面、６
４・・・厚肉端部、６５・・・薄肉端部、７０・・・液
晶表示装置、７１・・・光源、７２・・・反射部材、７
３・・・拡散シート、７４・・・位相差フィルム、７５
・・・反射部材、７６・・・プリズムシート、２２０・
・・入れ子、２２５・・・メッキ層、２２７・・・スタ
ンパ、２２８・・・凹凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｌ 17:00 Ｂ２９Ｌ 17:00 (72)発明者 兼石 彰雅 神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 (72)発明者 上田 昌哉 神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 (72)発明者 丸山 博義 神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 Ｆターム(参考） 4F202 AA28 AH79 AJ02 AJ06 AJ09 AJ12 AM35 CA11 CB01 CD22 CK18 CK43 CK52 4F206 AA28 AH79 AJ02 AJ06 AJ09 AJ12 AM35 JA07 JM05 JN25 JN32 JQ81 5D121 DD05 DD18

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）第１の金型部及び第２の金型部から
   成り、型締め時、キャビティが形成される、熱可塑性樹
   脂製の成形品を成形するための金型と、 （Ｂ）第１の金型部の内部に配設された入れ子と、 （Ｃ）キャビティに面した入れ子の表面に着脱自在に載
   置され、表面に凹凸部が設けられた金属膜から成るスタ
   ンパと、 （Ｄ）溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出するため
   のゲート部、を備えた金型組立体であって、 入れ子は、熱伝導率が１．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）乃至６．３
   （Ｗ／ｍ・Ｋ）、ビッカース硬度が５５０ｋｇ／ｍｍ²
   以上、ヤング率が４．９×１０¹⁰Ｎ／ｍ²以上、厚さが
   ０．５ｍｍ乃至５．０ｍｍの材料から作製されているこ
   とを特徴とする金型組立体。
2. 【請求項２】（Ｅ）第１の金型部若しくは第２の金型部
   に取り付けられ、キャビティの一部を構成し、入れ子の
   端部を被覆する被覆プレート、を更に備え、 入れ子と被覆プレートとの間のクリアランス、あるい
   は、入れ子の前記表面に着脱自在に載置されたスタンパ
   と被覆プレートとの間のクリアランスは、０．００１ｍ
   ｍ乃至０．０２ｍｍであることを特徴とする請求項１に
   記載の金型組立体。
3. 【請求項３】スタンパは、入れ子の周辺部における真空
   吸着によって入れ子の前記表面に固定されていることを
   特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金型組立体。
4. 【請求項４】キャビティに面した入れ子の表面には、薄
   膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求
   項３のいずれか１項に記載の金型組立体。
5. 【請求項５】薄膜は、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣ、Ｃ
   ＢＮ、ＢＮ、アモルファスダイヤモンド、ＣｒＮ及びＣ
   ｒから成る群から選択された少なくとも１種類の材料か
   ら成ることを特徴とする請求項４に記載の金型組立体。
6. 【請求項６】薄膜の厚さは、５×１０^-7ｍ乃至２×１０
   ^-5ｍであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記
   載の金型組立体。
7. 【請求項７】金属膜は、Ｃｒ、Ｃｒ化合物、Ｎｉ及びＮ
   ｉ化合物から成る群から選択された少なくとも１種類の
   材料から成ることを特徴とする請求項１乃至請求項６の
   いずれか１項に記載の金型組立体。
8. 【請求項８】金属膜の厚さは、０．０１ｍｍ乃至０．４
   ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のい
   ずれか１項に記載の金型組立体。
9. 【請求項９】入れ子の端部及び／又は側面にはメッキ層
   が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項
   ８のいずれか１項に記載の金型組立体。
10. 【請求項１０】入れ子の中央部には貫通孔が設けられて
    おり、 第１の金型部には、貫通孔近傍のスタンパの部分を被覆
    するための金属製のスリーブが貫通孔を通して装着され
    ており、 スリーブ先端部とスタンパの該部分との間のクリアラン
    スは５μｍ乃至３０μｍであることを特徴とする請求項
    １乃至請求項９のいずれか１項に記載の金型組立体。
11. 【請求項１１】入れ子は、ＺｒＯ₂、ＺｒＯ₂−ＣａＯ、
    ＺｒＯ₂−Ｙ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂−ＭｇＯ、ＺｒＯ₂−Ｓｉ
    Ｏ₂、ＺｒＯ₂−ＣｅＯ₂、Ｋ₂Ｏ−ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、
    Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ、Ｔｉ₃Ｎ₂、３Ａｌ₂Ｏ₃−２Ｓｉ
    Ｏ₂、ＭｇＯ−ＳｉＯ₂、２ＭｇＯ−ＳｉＯ₂、ＭｇＯ−
    Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂及びチタニアから成る群から選択さ
    れたセラミックス、若しくは、石英ガラス及び結晶化ガ
    ラスから成る群から選択されたガラスから作製されてい
    ることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか
    １項に記載の金型組立体。
12. 【請求項１２】入れ子は、部分安定化ジルコニアから作
    製されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０
    のいずれか１項に記載の金型組立体。
13. 【請求項１３】第２の金型部の内部に配設され、キャビ
    ティの一部を構成する第２の入れ子を更に備えているこ
    とを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項
    に記載の金型組立体。
14. 【請求項１４】（Ａ）第１の金型部及び第２の金型部か
    ら成り、型締め時、キャビティが形成される、熱可塑性
    樹脂製の成形品を成形するための金型と、 （Ｂ）第１の金型部の内部に配設された入れ子と、 （Ｃ）キャビティに面した入れ子の表面に形成された活
    性金属層と、 （Ｄ）活性金属層上に形成され、表面に凹凸部が設けら
    れた金属膜と、 （Ｅ）溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出するため
    のゲート部、を備えた金型組立体であって、 入れ子は、熱伝導率が１．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）乃至６．３
    （Ｗ／ｍ・Ｋ）、ビッカース硬度が５５０ｋｇ／ｍｍ²
    以上、ヤング率が４．９×１０¹⁰Ｎ／ｍ²以上、厚さが
    ０．５ｍｍ乃至５．０ｍｍの材料から作製されているこ
    とを特徴とする金型組立体。
15. 【請求項１５】（Ｆ）第１の金型部若しくは第２の金型
    部に取り付けられ、キャビティの一部を構成し、入れ子
    の端部を被覆する被覆プレート、を更に備え、 入れ子と被覆プレートとの間のクリアランス、あるい
    は、入れ子の前記表面に形成された金属膜と被覆プレー
    トとの間のクリアランスは、０．００１ｍｍ乃至０．０
    ２ｍｍであることを特徴とする請求項１４に記載の金型
    組立体。
16. 【請求項１６】活性金属層は、Ｔｉ、Ｚｒ及びＢｅから
    成る群から選択された金属と、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＦ
    ｅから成る群から選択された金属との共晶組成物から成
    り、 活性金属層の厚さは１×１０^-6ｍ乃至５×１０^-5ｍであ
    ることを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の
    金型組立体。
17. 【請求項１７】金属膜は、Ｃｒ、Ｃｒ化合物、Ｎｉ及び
    Ｎｉ化合物から成る群から選択された少なくとも１種類
    の材料から成ることを特徴とする請求項１４乃至請求項
    １６のいずれか１項に記載の金型組立体。
18. 【請求項１８】金属膜の厚さは、０．０１ｍｍ乃至０．
    ４ｍｍであることを特徴とする請求項１４乃至請求項１
    ７のいずれか１項に記載の金型組立体。
19. 【請求項１９】入れ子の端部及び／又は側面にはメッキ
    層が形成されていることを特徴とする請求項１４乃至請
    求項１８のいずれか１項に記載の金型組立体。
20. 【請求項２０】入れ子の中央部には貫通孔が設けられて
    おり、 第１の金型部には、貫通孔近傍の前記金属膜の部分を被
    覆するための金属製のスリーブが貫通孔を通して装着さ
    れており、 スリーブ先端部と金属膜の該部分との間のクリアランス
    は５μｍ乃至３０μｍであることを特徴とする請求項１
    ４乃至請求項１９のいずれか１項に記載の金型組立体。
21. 【請求項２１】入れ子は、ＺｒＯ₂、ＺｒＯ₂−ＣａＯ、
    ＺｒＯ₂−Ｙ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂−ＭｇＯ、ＺｒＯ₂−Ｓｉ
    Ｏ₂、ＺｒＯ₂−ＣｅＯ₂、Ｋ₂Ｏ−ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、
    Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ、Ｔｉ₃Ｎ₂、３Ａｌ₂Ｏ₃−２Ｓｉ
    Ｏ₂、ＭｇＯ−ＳｉＯ₂、２ＭｇＯ−ＳｉＯ₂、ＭｇＯ−
    Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂及びチタニアから成る群から選択さ
    れたセラミックス、若しくは、石英ガラス及び結晶化ガ
    ラスから成る群から選択されたガラスから作製されてい
    ることを特徴とする請求項１４乃至請求項２０のいずれ
    か１項に記載の金型組立体。
22. 【請求項２２】入れ子は、部分安定化ジルコニアから作
    製されていることを特徴とする請求項１４乃至請求項２
    ０のいずれか１項に記載の金型組立体。
23. 【請求項２３】第２の金型部の内部に配設され、キャビ
    ティの一部を構成する第２の入れ子を更に備えているこ
    とを特徴とする請求項１４乃至請求項２２のいずれか１
    項に記載の金型組立体。
24. 【請求項２４】（Ａ）第１の金型部及び第２の金型部か
    ら成り、型締め時、キャビティが形成される、熱可塑性
    樹脂製の成形品を成形するための金型と、 （Ｂ）第１の金型部の内部に配設された入れ子と、 （Ｃ）キャビティに面した入れ子の表面に着脱自在に載
    置され、表面に凹凸部が設けられた金属膜から成るスタ
    ンパと、 （Ｄ）溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出するため
    のゲート部、を備え、 入れ子は、熱伝導率が１．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）乃至６．３
    （Ｗ／ｍ・Ｋ）、ビッカース硬度が５５０ｋｇ／ｍｍ²
    以上、ヤング率が４．９×１０¹⁰Ｎ／ｍ²以上、厚さが
    ０．５ｍｍ乃至５．０ｍｍの材料から作製されている金
    型組立体を用いた熱可塑性樹脂の射出成形方法であっ
    て、 第１の金型部と第２の金型部とを型締めし、ゲート部か
    ら溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出した後、キャ
    ビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させ、次いで、型
    開きを行い、金型から成形品を取り出すことを特徴とす
    る射出成形方法。
25. 【請求項２５】金型組立体はキャビティの容積を可変と
    し得る構造であり、成形すべき成形品の容積よりもキャ
    ビティの容積が大きくなるように、第１の金型部と第２
    の金型部とを型締めし、 該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、 熱可塑性樹脂の射出開始前、開始と同時に、射出中に、
    あるいは射出完了後、キャビティの容積を成形すべき成
    形品の容積まで減少させることを特徴とする請求項２４
    に記載の射出成形方法。
26. 【請求項２６】（Ｅ）第１の金型部若しくは第２の金型
    部に取り付けられ、キャビティの一部を構成し、入れ子
    の端部を被覆する被覆プレート、を更に備え、 入れ子と被覆プレートとの間のクリアランス、あるい
    は、入れ子の前記表面に着脱自在に載置されたスタンパ
    と被覆プレートとの間のクリアランスは、０．００１ｍ
    ｍ乃至０．０２ｍｍであることを特徴とする請求項２４
    又は請求項２５に記載の射出成形方法。
27. 【請求項２７】成形品は光ディスク基板であることを特
    徴とする請求項２４乃至請求項２６のいずれか１項に記
    載の射出成形方法。
28. 【請求項２８】金属膜の表面に設けられた凹凸部は、光
    ディスク基板においてトラックピッチが０．７６μｍ以
    下であるグルーブ又はピットを形成するために設けられ
    ていることを特徴とする請求項２７に記載の射出成形方
    法。
29. 【請求項２９】（Ａ）第１の金型部及び第２の金型部か
    ら成り、型締め時、キャビティが形成される、熱可塑性
    樹脂製の成形品を成形するための金型と、 （Ｂ）第１の金型部の内部に配設された入れ子と、 （Ｃ）キャビティに面した入れ子の表面に形成された活
    性金属層と、 （Ｄ）活性金属層上に形成され、表面に凹凸部が設けら
    れた金属膜と、 （Ｅ）溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出するため
    のゲート部、を備え、入れ子は、熱伝導率が１．３（Ｗ
    ／ｍ・Ｋ）乃至６．３（Ｗ／ｍ・Ｋ）、ビッカース硬度
    が５５０ｋｇ／ｍｍ²以上、ヤング率が４．９×１０¹⁰
    Ｎ／ｍ²以上、厚さが０．５ｍｍ乃至５．０ｍｍの材料
    から作製されている金型組立体を用いた熱可塑性樹脂の
    射出成形方法であって、 第１の金型部と第２の金型部とを型締めし、ゲート部か
    ら溶融熱可塑性樹脂をキャビティ内に射出した後、キャ
    ビティ内の熱可塑性樹脂を冷却、固化させ、次いで、型
    開きを行い、金型から成形品を取り出すことを特徴とす
    る射出成形方法。
30. 【請求項３０】金型組立体はキャビティの容積を可変と
    し得る構造であり、成形すべき成形品の容積よりもキャ
    ビティの容積が大きくなるように、第１の金型部と第２
    の金型部とを型締めし、 該キャビティ内に溶融熱可塑性樹脂を射出し、 熱可塑性樹脂の射出開始前、開始と同時に、射出中に、
    あるいは射出完了後、キャビティの容積を成形すべき成
    形品の容積まで減少させることを特徴とする請求項２９
    に記載の射出成形方法。
31. 【請求項３１】（Ｆ）第１の金型部若しくは第２の金型
    部に取り付けられ、キャビティの一部を構成し、入れ子
    の端部を被覆する被覆プレート、を更に備え、 入れ子と被覆プレートとの間のクリアランス、あるい
    は、入れ子の前記表面に配設された前記金属膜と被覆プ
    レートとの間のクリアランスは、０．００１ｍｍ乃至
    ０．０２ｍｍであることを特徴とする請求項２９又は請
    求項３０に記載の射出成形方法。
32. 【請求項３２】成形品は光ディスク基板であることを特
    徴とする請求項２９乃至請求項３１のいずれか１項に記
    載の射出成形方法。
33. 【請求項３３】金属膜の表面に設けられた凹凸部は、光
    ディスク基板においてトラックピッチが０．７６μｍ以
    下であるグルーブ又はピットを形成するために設けられ
    ていることを特徴とする請求項３２に記載の射出成形方
    法。