JP2003073136A

JP2003073136A - プレス用金型および軸形状部付きディスクの成形方法

Info

Publication number: JP2003073136A
Application number: JP2002109684A
Authority: JP
Inventors: Tatsumi Kawada; 辰実川田; Kazuo Futamura; 和男二村; Kengo Kainuma; 研吾貝沼; Kunio Hibino; 邦男日比野; Hidenao Kataoka; 秀直片岡
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-05-09
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2003-03-12
Anticipated expiration: 2022-04-11
Also published as: JP4102585B2

Abstract

(57)【要約】【課題】中央に軸形状部を有するディスク部材で、デ
ィスク部の真円度と平坦度、軸形状部の寸法精度、ディ
スク部と中央の軸形状部の同芯度を成形によって容易に
出すことのできるプレス用金型および成形方法を提供す
る。【解決手段】中央に軸形状部を有するディスク部材の
ガラス基板をプレス成形するプレス用金型において、上
面からプレス成形を行なう上型と、軸形状部を成形する
ための軸用孔部が設けられている中型と、該軸形状部の
下面を成形するための下型と、プレスの押し込み量を決
めるための高さ規制部材とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクや磁気
ディスク等の中央に軸形状部を有するディスク部材から
成るディスクのガラス基板をプレス成形するためのプレ
ス用金型および軸形状部付きディスクの成形方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの普及に伴い外部記
憶装置の一つであるディスクドライブ装置の小型化、高
容量化などの高性能化への要求は、非常に高まってきて
いる。それに伴って、磁気ヘッドの低浮上化が、盛んに
検討され、磁気ディスクの平滑性については極めて高い
精度が要求されてきている。

【０００３】従来、磁気ディスク用の基板材料として
は、アルミニュウム合金が主として用いられてきた。し
かしながら、アルミニュウム合金基板の場合には硬度が
低いことから高精度な砥粒および研磨装置を使用して精
密研磨加工しても、研磨面が塑性変形するため、高精度
の平滑面を得ることは難しく、また基板表面により硬度
の高いニッケル−リンメッキ層を形成しても、高い精度
の要求に応えることが難しくなってきた。

【０００４】また、小型化の動きはディスク厚みの薄膜
化を要求し、強度の低いアルミニュウム合金基板は、こ
の面からも要求に応えることが難しくなってきている。

【０００５】最近の高感度な巨大磁気抵抗効果型ヘッド
の採用は、磁気ディスクにノイズ低減を要求し、基板に
は磁性膜成膜後の熱処理によるノイズ低減に対応するこ
とが求められている。しかしながら、この面からもアル
ミニュウム合金は要求に応えることが難しくなってきて
いる。

【０００６】上記問題を解決するため、磁気ディスク用
基板として、ガラス、セラミック、カーボンなど新しい
材料が提案されており、中でも、ガラス基板は広く検討
され既に実用化されている。ガラス基板は強度が大き
く、耐熱性も良好で、表面硬度が高く、精密研磨加工に
よって、高精度な平滑性の要求に十分応えることができ
るものである。

【０００７】従来、磁気ディスク用ガラス基板は、所定
のサイズに切り抜かれた後、平滑な表面を得るために１
枚１枚ガラス基板を精密研磨する研磨法により製造され
てきた。しかしながら、研磨工程に高い精度が要求さ
れ、かつ、工程数も多いという欠点があった。

【０００８】そのため、磁気ディスク用ガラス基板の新
しい製造方法として、金型とガラス材料を等温度でプレ
スする等温プレス成形法が検討されている。等温プレス
成形法は光学ガラス素子製造の分野では、数多くの検討
がなされ、高品質かつ高生産性の可能な製造方法として
既に実用化が図られている。

【０００９】プレス成形に用いる金型は、高温高圧状態
でガラスを繰り返し成形しても劣化しない特殊な金型が
必要であり、種々の検討がなされている。

【００１０】プレス成形用の金型母材としては、超硬合
金（タングステンカーバイド）や、サーメット、ジルコ
ニア、炭化珪素その他セラミックスが使用され、金型は
母材保護と離型時のガラスの粘着を防止するため、離型
性、耐酸化性、耐反応性の良い保護膜がコーティングさ
れるものが開発されている。

【００１１】例えば、特開平２−１３７９１４号公報に
は、超硬合金表面に貴金属合金薄膜を設けたディスク用
成形金型が提案され、最近の高密度記録の動きに対応し
た磁気ディスク用ガラス基板の新しい製造方法として、
盛んに検討されている。

【００１２】また、近年、ディスクドライブ装置のディ
スクに対して記録容量の大容量化の要求は、ディスクの
回転精度の高精度化が必要になってきている。

【００１３】しかしながら、従来の構成のディスク駆動
用モータの回転台にドーナツ状のディスクを載置したデ
ィスクドライブ装置では、回転台のフランジ部及びディ
スクのそれぞれの面振れ及び回転中心に対する軸心振れ
が、重畳された形で現れ、回転中のディスクの動的面振
れ及び軸心振れを小さく抑えることは非常に難しく、そ
れぞれの面振れ及び軸心振れを非常に高精度に作成する
ことが必要になり、コスト高にもなるという課題があっ
た。

【００１４】また、近年、パソコンをはじめとしたモバ
イル用途の高まりは、更なるディスクドライブ装置の小
型薄型化を促進しているが、前記従来構成では、その要
求にこたえることが出来なくなってきた。

【００１５】そのため、本発明者らは、ディスクとディ
スク駆動用モータの回転軸を一体に形成することによ
り、薄型化を実現するとともに、高精度なディスクの面
振れ及び軸心振れを実現し、高記録密度の実現を図るこ
とができる軸一体型ガラスディスク基板をガラス成形工
法により提供する検討を行ってきた。

【００１６】例えば、光ディスクや磁気ディスク等の中
央部に軸形状部を有するディスク部材から構成されるデ
ィスクのガラス基板のプレス成形のための金型の構成
が、例えば、図２２および図２３に示され、そのプレス
成形方法が図２４乃至図２６に示されている。

【００１７】従来の、この第１の例においては、図２
２，図２５に示されるように、プレス成形を行なう金型
は、ディスク部材１２５の上面をプレス成形するための
上型１１４と、軸形状部１２４の形状をプレス成形する
ために軸形状部１２４に対応する形状の軸用穴部１１６
ａが、あらかじめ設けられた下型１１６とから構成さ
れ、金型をプレスした時に、ディスク部材１２５の厚さ
を規制するための高さ規制板１１５と組み合わせて使用
されている。なお、軸用穴部１１６ａは、貫通した孔で
はなく、窪んだ穴としてあらかじめ加工して設けられた
ものである。

【００１８】実際のプレス成形は、図２３乃至図２６に
示されるように、上型１１４と下型１１６との間にガラ
ス等の硝材１２２を置き、高さ規制板１１５によって上
型１１４と下型１１６との位置合わせを行なう。この高
さ規制板１１５は、上型１１４と下型１１６とのガイド
役も兼ねている。そして、上型１１４と下型１１６とを
ヒータ１１９、１２０によって温度制御されるステージ
１１７、１１８で上下から挟み込む。そして、ヒータ１
１９、１２０によってステージ１１７、１１８を加熱
し、さらに上型１１４と下型１１６とを加熱して、硝材
１２２をガラスの成形を行なう温度（ガラスの軟化点温
度付近）にまで加熱する。次に、プレス１２１によって
加圧を行なって硝材１２２を変形させて、図２４乃至図
２６に示されるディスク部材１２５から成る成形品１２
３を成形する。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな金型構成によって成形された成形品１２３の軸形状
部１２４の先端は、成形時に下型１１６の軸用穴部１１
６ａから抜けきらないで残った空気によって、下型１１
６の形状の通りには成形されずに、軸部の形状精度に影
響するだけでなく、著しい場合には、エッジ部が逆円弧
状に形成されてしまう。また、設計上、残った空気の影
響を低減することは可能であるが、成形後に、軸形状部
１２４の軸先端部１２４ａを切断等して加工するなどの
後加工が必要となる。

【００２０】また、ディスク部材１２５においても、成
形工程中に軸部に残存する空気の影響が、ディスク部に
まで及び、ディスク部材１２５の平坦度、真円度に置い
ても、不十分で要求精度を満たすものではなかった。さ
らには、軸形状部１２４とディスク部材１２５の同芯度
に置いても同様の影響により、不十分で要求精度を満た
すものは得られなかった。そのために、所望のサイズよ
りも大きな径の物を成形し、成形品１２３の外周部を加
工して、ディスク部材１２５の外形加工など、後加工を
必要とした。

【００２１】上記事情を鑑み、本発明の目的は、高密度
磁気記録に適した超平滑面を持つ磁気ディスク用ガラス
基板とディスク駆動用モータの回転軸としての高精度な
寸法精度をあわせ持ち、ディスク一体型モータの実現を
可能とする軸一体型ガラスディスク基板をガラス成形工
法により製造するディスクプレス用金型と軸形状部付き
ディスクの成形方法を提供するものである。

【００２２】さらにまた、本発明の別の目的は、一回の
成形で複数個の成形品を成形できるプレス用金型および
軸形状部付きディスクの成形方法を提供することにあ
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明のプレス用金型は、中央に軸形状部を有す
るディスク部材のガラス基板をプレス成形するプレス用
金型において、前記ディスク部材の上面を成形する上型
と、前記ディスク部材のディスク部から突出した軸形状
部を成形するための軸用孔部を有し、前記ディスク部の
少なくとも下面を成形するための中型と、前記軸形状部
の下面を成形するための下型と、前記上型、中型及び下
型を案内するガイド部材とを備えることを特徴とする。

【００２４】また、本発明のプレス用金型は、前記中型
の軸用孔部が貫通した孔であることを特徴とする。

【００２５】また、本発明のプレス用金型は、前記ガイ
ド部材が、プレス成形時における前記上型によるプレス
押し込み量を規定することを特徴とする。

【００２６】また、本発明のプレス用金型は、前記中型
が、前記ディスク部材のディスク部から突出した軸形状
部を成形するための軸用孔部および前記ディスク部の少
なくとも下面を成形するための円形状凹部を有すること
を特徴とする。

【００２７】また、本発明のプレス用金型は、前記中型
の前記凹部の深さ寸法が、前記ディスク部の高さの半分
以上であることを特徴とする。

【００２８】また、本発明のプレス用金型は、前記中型
の前記凹部の深さ寸法が、前記ディスク部の高さと等し
く、前記中型の上面が、プレス成形時における前記上型
によるプレス押し込み量を規定することを特徴とする。

【００２９】また、本発明のプレス用金型は、前記中型
が外枠と底枠との二部品で構成され、前記凹部が前記外
枠と前記底枠とで形成され、前記中型の外枠が、プレス
成形時における前記上型によるプレス押し込み量を規定
することを特徴とする。

【００３０】さらに、本発明の軸形状部付きディスクの
成形方法は、上面からプレス成形を行なう上型と、軸用
孔部を有して軸形状部を形成する中型と、該軸形状部の
下面を成形するための下型とを用いて、中央に前記軸形
状部を有するディスク部材のガラス基板をプレス成形す
る軸形状部付きディスクの成形方法において、中心軸に
直交する断面が円形であり、少なくとも前記軸用孔部よ
りも大きい円形断面を含んだ回転体形状である硝材を前
記中型の前記軸用孔部に置き、その後プレス成形を行う
ことを特徴とする。

【００３１】さらに、本発明の軸形状部付きディスクの
成形方法は、上面からプレス成形を行なう上型と、軸用
孔部を有して軸形状部を形成する中型と、該軸形状部の
下面を成形するための下型とを用いて、中央に前記軸形
状部を有するディスク部材のガラス基板をプレス成形す
る軸形状部付きディスクの成形方法において、硝材の中
心軸と前記軸用孔部の中心軸とを一致させて、前記硝材
を前記軸用孔部に置き、その後プレス成形を行うことを
特徴とする。

【００３２】さらに、本発明の軸形状部付きディスクの
成形方法は、前記中型の軸用孔部の少なくとも硝材を載
置する側が面取り加工したことを特徴とする。

【００３３】また、本発明の軸形状部付きディスクの成
形方法は、球形硝材の質量を成形品の質量と等しくして
おくと共に、中型の軸用孔部の寸法を、製作したい成形
品の軸形状部と等しくし、さらに、中型と上型の隙間が
完成品寸法と等しくなるように高さ規制部材の寸法を決
めることを特徴とする。

【００３４】さらに、本発明のプレス用金型は、中央に
軸形状部を有するディスク部材のガラス基板をプレス成
形するプレス用金型において、上面からプレス成形を行
なう上型と、軸形状部を成形するための複数個の軸用孔
部がそれぞれ干渉しないように設けられている中型と、
該軸形状部の下面を成形するための下型と、プレスの押
し込み量を決めるための高さ規制部材とを有することを
特徴とする。

【００３５】また、本発明の軸形状部付きディスクの成
形方法は、上面からプレス成形を行なう上型と軸形状部
を形成する中型と該軸形状部の下面を成形するための下
型を用いて、ディスク部材と中央の軸形状部の同芯度が
求められるディスク部材をプレス成形する軸形状部付き
ディスクの成形方法において、中心軸に直交する断面が
円形である回転体形状の硝材を用い、該硝材を前記中型
の複数個の軸用孔部にそれぞれ置いてプレス成形を行う
ことにより、軸形状部とディスク部材の同芯度を確保す
ることを特徴とする。

【００３６】本発明のプレス用金型は、中央に軸形状部
を有するディスク部材のガラス基板をプレス成形するプ
レス用金型において、上面からプレス成形を行なう上型
と、軸形状部を成形するための軸用孔部が設けられてい
る複数個の中型と、該軸形状部の下面を成形するための
下型と、プレスの押し込み量を決めるための高さ規制部
材とを有することを特徴とする。

【００３７】また、本発明の軸形状部付きディスクの成
形方法は、上面からプレス成形を行なう上型と軸形状部
を形成する中型と該軸形状部の下面を成形するための下
型を用いて、ディスク部材と中央の軸形状部の同芯度が
求められるディスク部材をプレス成形する軸形状部付き
ディスクの成形方法において、中心軸に直交する断面が
円形である回転体形状の硝材を用い、該硝材をプレス用
金型の複数個の中型の軸用孔部にそれぞれ置いてプレス
成形を行うことにより、軸形状部とディスク部材の同芯
度を確保すると共に、複数個のディスクを同時に成形す
ることを特徴とする。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明のディスク用ガラス基板成
形用金型としては、成形時の高温高圧に耐えれる耐熱
性、耐酸化性、高温時の機械強度が要求され、また、高
温のガラスと接触するため、ガラスとの反応性が低いこ
とが要求される。

【００３９】また、高密度磁気記録媒体に要求される表
面平滑性、また、モータ軸受けとしてのサブミクロンの
寸法精度が要求される。このような要求に応えられるも
のとしは、加工性の良好な超硬合金を母材として、保護
膜に貴金属合金膜を形成した金型が最適である。もちろ
ん、これに限定されるものではない。

【００４０】貴金属合金膜としては白金（Ｐｔ）、レニ
ウム（Ｒｅ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏ
ｓ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）及びルテ
ニウム（Ｒｕ）からなる群より選ばれた少なくとも１種
の元素を主成分として含有し、かつタンタル（Ｔａ）、
ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａ
ｕ）、白金（Ｐｔ）、レニウム（Ｒｅ）、イリジウム
（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、パラジウム（Ｐｄ）、
ロジウム（Ｒｈ）及びルテニウム（Ｒｕ）からなる群よ
り選ばれた少なくとも１種の元素を含有するものが適用
される。もちろん、これらの金型に限定されるものでは
ない。

【００４１】本発明に用いるガラス材料としては、磁気
ディスク用基板としての機械強度を持つものが望まし
い。ヤング率としては、８０ＧＰａ以上が望ましい。ま
た、磁気記録媒体への影響の少ない化学的安定性の高い
ものが要求される。また、ガラス成形に適した温度特
性、金型への影響の少ないことも必要である。

【００４２】このような要求に応えるものとしては、ア
ルミノシリケート系、アルミノホウ酸シリケート系、ア
ルミノリチウムシリケート系、ジンクアルミノシリケー
ト系ガラスなどがあるが、これに限定されるものではな
い。

【００４３】プレス成形するガラスの粘度は、ガラスの
軟化点付近が良く、好ましくは、１０^７〜１０^８ポイズ
が望ましい。これより大きい場合には、金型プレス面へ
の付着が発生しやすいばかりでなく、冷却時の熱収縮が
大きく、金型プレス面の精密転写が行われず、目的精度
のものが得られないばかりか、割れが発生することもあ
る。また、これより小さい場合には、十分な変形速度が
得られず、その対策として加重をあげた場合には、割れ
が生じやすい。

【００４４】また、プレス温度は、金型の耐久性、エネ
ルギー効率の観点から出来るだけ低い方が良い。プレス
成形温度としては、ガラスの軟化点（ガラスの粘度が１
０^７ ^．６ポイズの温度）付近温度を用いるが、７００℃
以下、好ましくは６５０℃以下、さらに好ましくは６０
０℃以下である。

【００４５】プレス成形の圧力としては、１０ｋｇｆ／
ｃｍ２〜６００ｋｇｆ／ｃｍ２がよい。もちろん、ガラ
スの粘度に応じて、圧力を変えることが必要である。高
粘度の場合には、１００ｋｇｆ／ｃｍ２以下が望まし
く。ガラスの軟化点付近の粘度でも６００ｋｇｆ／ｃｍ
２以下が適当である。圧力が高すぎると、ガラス割れが
生じるだけでなく、著しい場合には、金型の変形を招く
ことがある。成形効率の観点からは、ガラス割れが生じ
ない限界圧力付近を用いればよい。限界圧力について
は、実験的に求めることが出来る。

【００４６】本発明によれば、プレス用金型は、中央に
軸形状部を有するディスク部材のガラス基板をプレス成
形するプレス用金型において、上型と下型、軸形状部を
成形するための貫通した孔の軸用孔部を有する中型と、
高さを規制する高さ規制部材としての高さ規制板とを有
しており、中型の軸用孔部上に載置された硝材により、
軸用孔部に閉じ込められた空気等の気体は、軟化したガ
ラスが軸用孔部に入り込むに従って、中型と下型との隙
間から抜けることが可能であり、成形時に軸形状部に空
気等の気体が溜まることがなく正しい形状に成形するこ
とができる物である。

【００４７】さらに、空気などの気体の残留を防止する
為には、中型と下型との接触面における表面粗さが重要
であり、設計寸法精度に影響のない範囲で粗い方が望ま
しく、０．１Ｓ以上が適当である。また、成形過程に置
いて、軸用孔部に軟化したガラス材を充填するプレス圧
は、低圧力にすることによって、抜けやすくなり、１０
０ｋｇｆ／ｃｍ２以下が望ましい。

【００４８】また、本発明によれば、軸形状部付きディ
スクの成形方法は、上記のプレス用金型を用い、該硝材
の中心軸に直交する断面が円形であり、少なくとも前記
軸用孔部よりも大きい円形断面を含んだ回転体形状の硝
材、例えばほぼ球形の硝材を用いることによって、中型
に設けられた軸用孔部の中心線と硝材の中心線を容易に
一致させて設置することが可能であり、成形品の軸形状
部とディスク部材との高精度の同芯度が容易に得られる
ものである。また、プレスの際、硝材が中心軸から、放
射状に均一に拡散することにより、良好な真円度を有す
る成形品が得られる。

【００４９】さらに、前記プレス用金型の中型の軸用孔
部の少なくとも硝材を載置する側をチャンファー加工、
フィレット加工などの面取り加工することによって、金
型軸用孔部と硝材とのあたりが安定になり、成形品の軸
形状部とディスク部材との高精度な同芯度が容易にかつ
安定に得られるものである。

【００５０】また、硝材質量、各金型形状、高さ規制板
の寸法等をディスク部材の最終寸法に合わせることによ
って、プレス成形のみで、所要の形状のディスク部材お
よび軸形状部を有するディスク成形品が高精度で得られ
るものであり、しかも一回のプレス成形で複数個の成形
品を同時に成形することができるものである。

【００５１】本発明のその他の目的と特徴および利点等
は以下の添付図面に沿った幾つかの実施例に就いての詳
細な説明から明らかになろう。

【００５２】（実施例１）図１は本発明の軸形状部付き
ディスク（ディスク部の外径２５．４ｍｍ、厚み０．３
８ｍｍ、軸部の径４．０００ｍｍ、長さ１．５００ｍ
ｍ）の成形方法を実施するためのプレス用金型の実施例
１を示す断面図で、図２乃至図５はその成形方法の説明
図である。

【００５３】図１に示されるように、本発明の軸形状部
付きディスクの成形方法を実施するための実施例１であ
るプレス用金型は、上型１と、高さを規制する高さ規制
部材としての高さ規制板２と、成形品１１の軸形状部１
２を加工するための貫通した孔から成る軸用孔部３ａが
中央に設けられた中型３と、下型４とを有するように構
成されている。

【００５４】上型１および下型４は、プレス部の直径３
０ｍｍの超硬合金の表面に貴金属合金からなる保護膜を
有しており、その表面は、表面粗さＲａ０．５ｎｍ、平
坦度０．２μｍを有している。

【００５５】また、中型は、中心に、直径４．０００ｍ
ｍの軸用孔部が設けてあり、厚み１．５００ｍｍの超硬
合金の表面に、貴金属合金からなる保護膜を有してい
る。ここで、軸用穴部の直径および厚みは、成形時のガ
ラスの熱収縮を考慮した寸法であり、目的の軸形状部付
きガラス基板よりも大きい設計値となっている。

【００５６】この熱収縮による寸法の補正は、材料の熱
膨張係数などから求めることが可能であるが、最終的な
補正は、成形条件に合わせ、実験的に調整することが出
来るものである。

【００５７】このような本発明のプレス用金型におい
て、上型１と下型４とは、成形品１１のディスク部材１
３の上面（情報記録面）および軸形状部１２の下面（ス
ラスト面）をそれぞれプレス成形するための部材であっ
て、成形面が平坦な押圧部１ａ、４ａと、これら押圧部
１ａ、４ａよりも寸法が幾分大きなフランジ部１ｂ、４
ｂとをそれぞれ有した凸形をなしており、これら押圧部
１ａ、４ａが高さ規制板２の中空部に上下方向からそれ
ぞれ嵌合するようになっている。さらにまた、高さ規制
板２は、ディスク部材１３の高さ（ディスクの厚み０．
３８ｍｍ）を規制するための円筒状の部材で、超硬合金
から製作した中空のリング形状を成しており、中型３を
内部の中空部に収容して上型１と下型４の間に挟み込
み、これら上型１と下型４のフランジ部１ｂ、４ｂに高
さ規制板２の上下端面をそれぞれ突き当てることによっ
て、プレス用金型の高さ方向の動きの規制を行なうこと
ができる部材であって、成形品１１の厚さを規定するも
のである。

【００５８】このような本発明のプレス用金型におい
て、ディスクをプレス成形するには、図２に示されるよ
うに、先ず、下型４の上に中型３を載せ、高さを規制す
る高さ規制板２を、下型４の押圧部４ａと中型３とを囲
むように取付ける。次に、アルミノホウ酸シリケート系
ガラス（軟化温度６００℃）から成るやや偏平な球形の
硝材１０を中型３の中央部の軸用孔部３ａの上に載せ、
さらに、その上に上型１を載置する。この時に、高さ規
制板２は、上型１の押圧部１ａのガイド役をも行なうよ
うに兼ね合わせて備えている。そして、このような金型
のセットをステージ６の上に配置し、ステージ５を上型
１に接するまで下降して５０ｋｇｆの加重をかけ、ステ
ージ５、６によって金型を上下方向から挟み込む。

【００５９】次いで、ヒータ７、８によって加熱してス
テージ５、６の温度を上昇させて、金型の上型１、中型
３、下型４を、硝材１０の成形を行う軟化点付近の温度
６００℃にまで加熱する。６００℃に達してから５分間
保持した後、プレス９によって３分間かけて加重を５０
００ｋｇｆ増加し、金型を加圧してプレス成形を行な
う。

【００６０】その後、ヒータ７、８をオフ（ＯＦＦ）に
して、加重を１０００ｋｇｆに低下させ、ステージ５、
６および上型１、中型３、下型４、硝材１０をガラス材
の歪み点温度４４０℃まで冷却した後、さらに加重を５
０ｋｇｆにまで低下させた後、１００℃以下の温度で取
り出す。

【００６１】なお、プレス成形は、図２に示されるよう
にケーシング１８等によって囲まれて、窒素を充填した
不活性雰囲気中でおこなった。また、充填窒素はフィル
ターを通し、ダストを管理したクリーンな環境で行なっ
た。

【００６２】上述の成形方法によって、硝材１０は、図
４および図５に示される成形品１１のように金型通りの
形状に成形されて、軸部に残留空気などによる凹み、さ
らには、ディスク部にも、残留空気などによる凹みは見
られず、軸形状部付きディスクが得られた。また、ディ
スク部の情報記録面の表面粗さはＲａ０．５ｎｍと、上
型プレス面の表面粗さを精密転写しており、真円度は、
２５μｍと目標の３０μｍ内であった。また、ディスク
部の平坦度は１μｍと目標の２μｍ内であった。さら
に、ディスク部と軸部の同芯度は、目標の２μｍであ
り、モータ軸としての目標内の物が得られた。

【００６３】以上の結果から、本発明の軸形状部付きデ
ィスクの成形方法を実施するためのプレス用金型の構成
を、上型１、高さ規制板２、中型３、下型４とすること
によって、中型３の貫通した孔から成る軸用孔部３ａの
先端部分に空気等の気体が残留することを防ぎ、金型を
精密転写した設計通りの形状にプレス成形して成形品１
１を得ることができた。

【００６４】なお、本実施例において、高さ規制板２を
円筒状の部材として図示、説明したが、このような中空
のリング形状の部材としての形状と配置に限定されるも
のではなく、所定の寸法の成形品１１のディスク部材１
３を形成するように、上型１の押圧部１ａと下型４の押
圧部４ａの間に高さ規制板２を配置したり、または、下
型４の上に中型３を載置して、その上に高さ規制板２を
配置したり、さらに、下型４の上に中型３を載置して上
型１と下型４の間に適宜なガイド手段を設けて高さは規
制せずにガイドのみを行って上型１および下型４間の高
さを距離センサによって検出する等の、構成および配置
とすることが可能である。また、以下の種々の実施例に
おいても、高さ規制板の構成と配置を同様に変更できる
ことは勿論である。

【００６５】（実施例２）図６乃至図９は、本発明の軸
形状部付きディスクの成形方法を実施するためのプレス
用金型における実施例２を示すもので、図６に示される
ように、硝材１４は、あらかじめ球形の形状に仕上げら
れたものである。

【００６６】本発明のこの実施例２において使用される
プレス用金型は、先の実施例１で使用された金型と構成
および寸法が同じであり、押圧部１ａとフランジ部１ｂ
を有する上型１と、高さを規制する規制部材としての円
筒状の高さ規制板２と、成形品１５の軸形状部１６を形
成するための軸用孔部３ａを中央に有する中型３と、押
圧部４ａとフランジ部４ｂを有する下型４とから構成さ
れており、中型３の貫通した孔である軸用孔部３ａの上
に硝材１４を載せて成形を行なうものである。φ７．３
９の球形状の硝材１４を実施例１と同様なプレス成形工
程に従ってプレス成形した。

【００６７】この実施例の場合、中型３の軸用孔部３ａ
直径４．００３ｍｍの上に置かれた球形状の硝材１４
は、その中心軸が軸用孔部３ａの中心軸と一致して置く
ことが出来る。

【００６８】プレス成形によって、中型３の中央の軸用
孔部３ａを中心にして円形状に広がって行き、上型１の
押圧部１ａの成形面と、中型３の上面および軸用孔部３
ａとによって軸形状部１６とディスク部材１７とが成形
されると共に、これら軸形状部１６とディスク部材１７
との同芯度が確保される。つまり、図７乃至図９に示さ
れるように、成形品１５の軸形状部１６の直径Ａとディ
スク部材１７の直径Ｂの同芯度が確保されるものであ
る。

【００６９】得られた軸形状部付きディスクは、実施例
１と同様に金型通りの形状に成形されて、軸部に残留空
気などによる凹み、さらには、ディスク部にも、残留空
気などによる凹みは見られず、軸形状部付きディスクが
得られた。また、ディスク部の情報記録面の表面粗さは
Ｒａ０．５ｎｍと、上型プレス面の表面粗さを精密転写
しており、真円度は、２５μｍと目標の３０μｍ内であ
った。また、ディスク部の平坦度は１μｍと目標の２μ
ｍ内であった。さらに、ディスク部と軸部の同芯度は、
目標の２μｍを下回る１．５μｍを確保することがで
き、モータ軸としての目標内の物が得られた。

【００７０】（実施例３）さらに、本発明の軸形状部付
きディスクの成形方法の実施例３においては、プレス用
金型は、上述の実施例１と同様の構成および寸法から成
り、球形の硝材１４の質量をあらかじめ成形品１５のデ
ィスク部材１７の最終形状の質量（５２８．２５ｍｇ）
と等しくしたものである。

【００７１】また、図６に示される如く、中型３の厚さ
方向の寸法ｔも、成形品１５のディスク部材１７の最終
形状の軸形状部１６の寸法と合せておく。さらにまた、
上型１の押圧部１ａの厚さＸ１と、下型４の押圧部４ａ
の厚さＸ２と、中型３の厚さｔと最終形状の成形品１５
のディスク部材１７の厚み寸法を足し合せた寸法を規制
板の高さＸ３と合せておく。

【００７２】このような組み合わせによって、プレス成
形を行なうことにより、図８および図９に示されるよう
に、プレスされた成形品１５の軸形状部１６の直径Ａと
ディスク部材１７の直径Ｂと、それぞれにおける厚さｈ
１、ｈ２とを、成形品１５のディスク部材１７の最終形
状の寸法に等しくすることができる。

【００７３】しかしながら、高精度な寸法精度が要求さ
れる場合には、金型材料および成形するガラスの熱収縮
を考慮して補正することが必要であり、さらに高精度が
必要な場合には、実際の成形実験結果により補正するこ
とが可能である。

【００７４】本実施例の場合には、上型１の押圧部１ａ
の厚さ１５ｍｍと、下型４の押圧部４ａの厚さ１０ｍｍ
と、中型３の厚さ１．５００ｍｍと最終形状の成形品１
５のディスク部材１７の厚み寸法０．３８ｍｍを足し合
せた寸法２６．８８０ｍｍを規制板の高と合せておき、
前記成形条件により得られた軸形状部付きディスクの寸
法から熱収縮分の補正をおこなった。

【００７５】得られた軸形状部付きディスクは、実施例
１と同様に金型通りの形状に成形されて、軸部に残留空
気などによる凹み、さらには、ディスク部にも、残留空
気などによる凹みは見られず、ディスク部の外径２５．
４ｍｍ、厚み０．３８ｍｍ、軸部の径４．０００ｍｍ、
長さ１．５００ｍｍの目的寸法の軸形状部付きディスク
が得られた。

【００７６】また、ディスク部の情報記録面の表面粗さ
はＲａ０．５ｎｍと、上型プレス面の表面粗さを精密転
写しており、真円度は、２５μｍと目標の３０μｍ内で
あった。また、ディスク部の平坦度は１μｍと目標の２
μｍ内であった。さらに、ディスク部と軸部の同芯度
は、目標の２μｍを下回る１．５μｍを確保することが
でき、モータ軸としての目標内の物が得られた。

【００７７】（実施例４）さらに、本発明の軸形状部付
きディスクの成形方法の実施例４においては、プレス用
金型は、上述の実施例３と同様の構成および寸法から成
り、球形の硝材１４の質量もあらかじめ成形品１５のデ
ィスク部材１７の最終形状の質量（５２８．２５ｍｇ）
と等しくしたものである。また、図２７に示される如
く、中型３の軸形状部１６の硝材を載置する側にＣ０．
２のチャンファー加工を施したものである。

【００７８】チャンファー加工によって、中型の軸用孔
部と硝材とのあたりが安定になり、成形品の軸形状部と
ディスク部材とが高精度の同芯度が容易にかつ安定に得
られるものである。

【００７９】得られた軸形状部付きディスクは、実施例
３と同様に金型通りの形状に成形されて、軸部に残留空
気などによる凹み、さらには、ディスク部にも、残留空
気などによる凹みは見られず、ディスク部の外径２５．
４ｍｍ、厚み０．３８ｍｍ、軸部の径４．０００ｍｍ、
長さ１．５００ｍｍの目的寸法の軸形状部付きディスク
が得られた。

【００８０】また、ディスク部の情報記録面の表面粗さ
はＲａ０．５ｎｍと、上型プレス面の表面粗さを精密転
写しており、真円度は、２５μｍと目標の３０μｍ内で
あった。また、ディスク部の平坦度は１μｍと目標の２
μｍ内であった。さらに、ディスク部と軸部の同芯度
は、目標の２μｍを下回る１．５μｍを確保することが
でき、モータ軸としての目標内の物が得られた。成形品
の同芯度のバラツキは、実施例３の場合よりも２０％改
善されたものであった。

【００８１】（実施例５）本発明のこの実施例５におい
て使用されるプレス用金型は、図２８に示すように、先
の実施例１で使用された金型と構成が実質的に同じでも
のあり、押圧部１ａとフランジ部１ｂを有する上型１
と、高さを規制する規制部材としての円筒状の高さ規制
板２と、成形品１５の軸形状部１６を形成するための軸
用孔部３ａを中央に有する中型３と、押圧部４ａとフラ
ンジ部４ｂを有する下型４とから構成されており、中型
３の貫通した孔である軸用孔部３ａの上に硝材１４を載
せて成形を行なうものである。

【００８２】また、図２８に示される如く、中型３の厚
さ方向の寸法Ｘ２と下型４の厚さＸ３との差を、成形品
１１の最終形状の軸形状部１６の寸法と合せておく。さ
らにまた、上型１の押圧部１ａの厚さＸ１と、中型３の
厚さ方向の寸法Ｘ２と、最終形状の成形品１１のディス
ク部材１７の厚み寸法を足し合せた寸法を規制板の高さ
Ｘ４と合せておく。

【００８３】本実施例の場合、中型３の厚さ方向の寸法
Ｘ２と下型４の厚さＸ３との差を、成形品１１の最終形
状の軸形状部１６の寸法と合せておけばよい為、中型の
厚みを厚くすることが出来、金型加工上の精度を向上さ
せることが出来るとともに、中型は直接ヒータに接して
いる為、熱的な安定性も向上させることが出来き、ディ
スク部の真円度を改善できるものである。

【００８４】実施例４と同様の条件にして、プレス成形
を実施した。得られた軸形状部付きディスクは、実施例
４と同様に金型通りの形状に成形されて、軸部に残留空
気などによる凹み、さらには、ディスク部にも、残留空
気などによる凹みは見られず、ディスク部の外径２５．
４ｍｍ、厚み０．３８ｍｍ、軸部の径４．０００ｍｍ、
長さ１．５００ｍｍの目的寸法の軸形状部付きディスク
が得られた。

【００８５】また、ディスク部の情報記録面の表面粗さ
はＲａ０．５ｎｍと、上型プレス面の表面粗さを精密転
写しており、真円度は、２０μｍと実施例４よりも改善
され、目標の３０μｍ内であった。また、ディスク部の
平坦度は１μｍと、目標の２μｍ内であった。

【００８６】さらに、ディスク部と軸部の同芯度は、目
標の２μｍを下回る１．５μｍを確保することができ、
モータ軸としての目標内の物が得られた。成形品の同芯
度のバラツキは、実施例４の場合と同等のものが得られ
た。

【００８７】（実施例６）図２９および図３０は本発明
の第６の実施例における金型の構成を示し、図３１乃至
図３３はその説明図である。

【００８８】本実施例においては、図２９および図３０
において、１はディスクの上面をプレス成形するための
上型であり、成形面は平坦である。３はディスク部の下
面および軸部の形状をプレス成形するための中型であ
り、ディスク部の下面に等しい凹加工が施され、凹部の
表面は平坦である。また、中型３の中央には凹部と同軸
上にディスクの軸部に対応する孔形状が加工されてい
る。４は軸形状部の下面を成形するための下型であり、
成形面は平坦である。また、２はディスクの高さを規制
するためのガイド部材であり、中空リング形状で、中型
３を挟み、上型１、下型４のフランジ部に突き当てるこ
とにより、高さ方向の規制を行う。

【００８９】このときガイド部材２の高さｈ２は、ｈ２＝ｈ１＋ｈ４＋Ｈであり、中型３の高さｈ３は、ｈ３＜Ｈ、Ｈ−ｈ３≧ｔ／２である。なお、Ｈは軸形状部付きディスクの全厚、ｔ
は、軸形状部付きディスクのディスク部の厚さである。

【００９０】以上の如く、ガイド部材２および中型３の
高さを規定することによって、硝材の表面張力により、
成形品１１は、図３０に示されるように成形される。

【００９１】実施例４と同様の条件にして、プレス成形
を実施した。図３１に従って、プレス成形の方法を説明
する。

【００９２】まず、下型４の上に中型３をのせ、ガイド
部材２を下型４、中型３を囲むように取り付ける。次に
成形品の質量と等しい質量（５２８．２５ｍｇ）の球形
状の硝材１０を中型３の軸用孔部にのせ、その上に上型
１をのせる。このときガイド部材２は上型１のガイド役
も行う。この金型のセットをステージ６の上に置き、ス
テージ５を上型１に接するまで下降して５０ｋｇｆの加
重をかけ、ステージ５、６により挟み込む。そして、ヒ
ータ７、８によってステージの温度を６００℃まで上昇
させ、各金型および硝材１０を成形を行うガラス軟化点
付近の温度６００℃まで加熱する。６００℃に達してか
ら５分間保持した後、プレス９により３分間かけて加重
を５０００ｋｇｆに増加させ、金型を加圧してプレス成
形を行う。

【００９３】この実施例６の金型構成によると、中型３
の凹部内側面にガラスが触れると、そこに反力Ｆ１’が
作用して、それ以上その方向には広がらなくなり、成形
品１１が中型３の内側面部に触れていない方向に広がっ
ていく。最終的には、図３３に示すように中型３の凹部
にいきわたり、成形品１１の形状が決定する。

【００９４】本実施例により得られた軸形状部付きディ
スクは、実施例４と同様に金型通りの形状に成形され
て、軸部に残留空気などによる凹み、さらには、ディス
ク部にも、残留空気などによる凹みは見られず、ディス
ク部の外径２５．４ｍｍ、厚み０．３８ｍｍ、軸部の径
４．０００ｍｍ、長さ１．５００ｍｍの目的寸法の軸形
状部付きディスクが得られた。

【００９５】また、ディスク部の情報記録面の表面粗さ
はＲａ０．５ｎｍと、上型プレス面の表面粗さを精密転
写しており、真円度は、１０μｍと実施例５よりも改善
され、目標の３０μｍ内であった。また、ディスク部の
平坦度は１μｍと、目標の２μｍ内であった。さらに、
ディスク部と軸部の同芯度は、目標の２μｍを下回る１
μｍを確保することができ、モータ軸としての目標内の
物が得られた。

【００９６】本実施例の中型にディスク部に対応する凹
み部がない場合には、中型に、上型１とガイド部材２の
嵌め合いのガタ、ステージ５、６の平行度のずれ等によ
って、上型１と中型３、下型４の平行が崩れると、プレ
ス時に図３２に示すように成形品１１は真円度が悪くな
り、偏った方向に広がり、ディスク部の真円度向上に
も、限界がある。

【００９７】本実施例の場合には、成形品１１は中型の
凹部によって外周が規制され、更なる、真円度の改善
が、実施できるものである。また軸部も中型の軸形状部
によって規制されるため、ディスク部と軸部の同芯度も
改善されるものである。

【００９８】（実施例７）図３４および図３５は、本発
明の第７の実施例を示すものである。図３４および図３
５に示すように、成形を行うための金型構成は実施例６
と同様であり、成形の方法も実施例６と同様であるが、
ガイド部材２および中型１２の高さ寸法は、以下とす
る。

【００９９】ガイド部材２の高さｈ２は、ｈ２＜ｈ１＋ｈ４＋Ｈであり、中型１２の高さは、ｈ３＝Ｈである。なお、Ｈは軸形状部付きディスクの全厚、ｔ
は、軸形状部付きディスクのディスク部の厚さである。
これによって、ガイド部材２は図３５に示すように、成
形時に上型１、中型３、下型４のガイドのみを行い、上
型１のフランジ部には接触しない。そして、中型３が上
型１に接触して、成形品１１の高さ方向の寸法を決定す
る。実施例６と同様の条件にして、プレス成形を実施し
た。

【０１００】本実施例の場合、成形品１１は中型３の凹
部によって外周が規制され、また軸部も中型の軸形状部
によって規制されるため、ディスク部の真円度、および
ディスク部と軸部の同芯度が確保され、また、中型３の
高さ方向の寸法に従って、成形品１１の高さ方向の寸法
も決定する。

【０１０１】本実施例により得られた軸形状部付きディ
スクは、実施例４と同様に金型通りの形状に成形され
て、軸部に残留空気などによる凹み、さらには、ディス
ク部にも、残留空気などによる凹みは見られず、ディス
ク部の外径２５．４ｍｍ、厚み０．３８ｍｍ、軸部の径
４．０００ｍｍ、長さ１．５００ｍｍの目的寸法の軸形
状部付きディスクが得られた。

【０１０２】また、ディスク部の情報記録面の表面粗さ
はＲａ０．５ｎｍと、上型プレス面の表面粗さを精密転
写しており、真円度は、１０μｍと実施例５よりも改善
され、目標の３０μｍ内であった。また、ディスク部の
平坦度は１μｍと、目標の２１μｍ内であった。

【０１０３】さらに、ディスク部と軸部の同芯度は、目
標の２μｍを下回る１μｍを確保することができ、モー
タ軸としての目標内の物が得られた。

【０１０４】（実施例８）図３６および図３７は、本発
明の第８の実施例である。

【０１０５】図３６に示すように、成形を行うための金
型構成は実施例７とほぼ同様であり、成形の方法も実施
例７と同等であるが、実施例７における中型１２に対
し、中型を外枠と底枠に分割し、ディスクの直径φａに
等しくなるように底枠の直径を決定し、さらに成形品の
軸形状部の高さと等しくなるように高さ寸法を決定した
底枠１３と、底枠１３の外周側面と嵌り合う貫通孔部を
有し、さらに成形品の高さと等しくなるように高さ寸法
を決定した（ｈ５＝Ｈ）外枠１４とで構成している。

【０１０６】実施例６と同様の条件にして、プレス成形
を実施した。本実施例に置いては、中型の構成を分割す
ることにより、凹形状の加工がなくなり、底枠１３、外
枠１４は、平面加工と、孔加工、外周加工のみとなるた
めに加工がし易く、精度が出しやすくなる。

【０１０７】本実施例により得られた軸形状部付きディ
スクは、実施例４と同様に金型通りの形状に成形され
て、軸部に残留空気などによる凹み、さらには、ディス
ク部にも、残留空気などによる凹みは見られず、ディス
ク部の外径２５．４ｍｍ、厚み０．３８ｍｍ、軸部の径
４．０００ｍｍ、長さ１．５００ｍｍの目的寸法の軸形
状部付きディスクが得られた。

【０１０８】また、ディスク部の情報記録面の表面粗さ
はＲａ０．５ｎｍと、上型プレス面の表面粗さを精密転
写しており、真円度は、１０μｍと実施例５よりも改善
され、目標の３０μｍ内であった。また、ディスク部の
平坦度は１μｍと、目標の２１μｍ内であった。

【０１０９】さらに、ディスク部と軸部の同芯度は、目
標の２μｍを下回る１μｍを確保することができ、モー
タ軸としての目標内の物が得られた。

【０１１０】（実施例９）図１０は本発明の軸形状部付
きディスクの成形方法を実施するためのプレス用金型の
実施例９における断面図で、図１１乃至図１５はその成
形方法の説明図である。

【０１１１】本発明の実施例９の成形方法を実施するた
めのプレス用金型は、図１０乃至図１３に示されるよう
に、押圧部２１ａとフランジ部２１ｂを有する上型２１
と、金型の高さを規制する高さ規制部材としての円筒状
の高さ規制板２２と、成形品３１の軸形状部３２を加工
するための貫通した孔から成る複数個の軸用孔部２３ａ
が設けられた中型２３と、押圧部２４ａとフランジ部２
４ｂから形成された下型２４とを有するように構成され
ている。

【０１１２】このような本発明の実施例９のプレス用金
型において、上型２１と下型２４とは、プレス部の直径
１１０ｍｍの超硬合金の表面に貴金属合金からなる保護
膜を有しており、その表面は、表面粗さＲａ０．５ｎ
ｍ、平坦度０．５μｍを有しており、成形品３１のディ
スク部材３３の上面および軸形状部３２の下面をそれぞ
れプレス成形するための部材であり、成形面が平坦な押
圧部２１ａ、２４ａと、これら押圧部２１ａ、２４ａよ
りも寸法が幾分大きなフランジ部２１ｂ、２４ｂとをそ
れぞれ有した凸形をなしている。また、高さ規制板２２
（寸法２６．８８０ｍｍ）は、成形品３１のディスク部
材３３の高さ、すなわち厚さを規制するための円筒状の
部材であって、中空のリング形状を成しており、中型２
３を内部に挟み入れて、高さ規制板２２の上下端面を、
上型２１と下型２４のフランジ部２１ｂ、２４ｂに突き
当てることによって高さ方向の動きの規制を行なうこと
ができる部材であり、かつ成形品３１のディスク部材３
３の厚さを規定するものである。

【０１１３】また、中型２３は、後述するように複数個
の成形品３１を成形するために複数個の貫通した孔とし
ての軸用孔部２３ａ（直径４．０００ｍｍ）がそれぞれ
互いに干渉しないように配置されている１つの型板とし
て構成されており、本実施例においては、中型２３ａの
中央に１つの軸用孔部２３ａが設けられ、この中央の軸
用孔部２３ａを中心にして６つの軸用孔部２３ａが正六
角形状（３５．４ｍｍ間隔）に配置されるように設けら
れている。

【０１１４】勿論、これら軸用孔部２３ａは、数や配置
が本例の如く中央の軸用孔部２３ａを中心にして正六角
形状に６つが配置され、合計で７つ配置されるように設
けられることに限られるものではなく、数も配置形状も
適宜に選ぶことができるものである。

【０１１５】このような本発明のプレス用金型におい
て、ディスクをプレス成形するには、図１３に示される
ように、先ず、下型２４の上に中型２３を載せ、高さを
規制する高さ規制板２２を下型２４と中型２３とを囲む
ように取付ける。次に、球形の硝材３０の質量をあらか
じめ成形品１５のディスク部材１７の最終形状の質量
（５２８．２５ｍｇ）と等しくしたものを、中型２３に
配設された複数個の軸用孔部２３ａの各々の上に載せ、
さらに、その上に上型２１を載置する。従って、この時
に、高さ規制板２２は、上型２１のガイド役をも行なう
ように兼ね合わせて備えている。

【０１１６】そして、このような金型のセットをステー
ジ２６の上に配置し、ステージ２５を上型２１に接する
まで下降して、１５０ｋｇｆの加重をかけ、これらステ
ージ２５、２６によって金型を上下方向から挟み込む。

【０１１７】次いで、ヒータ２７、２８によって加熱し
てステージ２５、２６の温度を上昇させて、金型の上型
２１、中型２３、下型２４を、硝材３０の成形を行う軟
化点付近の温度６００℃にまで加熱する。６００℃に達
してから８分間保持した後、プレス９によって３分間か
けて加重を３００００ｋｇｆ増加し、金型を加圧してプ
レス成形を行なう。

【０１１８】この時に、硝材３０と中型２３の各軸用孔
部２３ａ内に挟まれた気体は、各硝材３０の軸用孔部２
３ａ内への進入に伴なって圧縮されて、中型２３と下型
２４の隙間からそれぞれ排出される。そして、各硝材３
０が中型２３の各軸用孔部２３ａの隅々まで行き渡る。
硝材３０は、粘度が高く、また、その表面張力によって
中型２３と下型２４との間に入り込むようなことはな
く、上型２１を介してプレス２９によって均等に加圧さ
れて成形され、一回のプレスで複数個の成形品３１が作
られる。

【０１１９】その後に、ヒータ２７、２８をオフ（ＯＦ
Ｆ）にして、加重を７０００ｋｇｆに低下させ、ステー
ジ２５、２６および上型２１、中型２３、下型２４、硝
材３０を冷却する。硝材３０をガラス材の歪み点温度４
４０℃まで冷却した後、さらに加重を３５０ｋｇｆにま
で低下させた後、１００℃以下の温度で取り出す。

【０１２０】上述の成形方法によって、硝材３０は、図
１５および図１６に示される成形品３１のように金型通
りの形状に成形されて、軸部に残留空気などによる凹
み、さらには、ディスク部にも、残留空気などによる凹
みは見られず、軸形状部付きディスクが得られた。ま
た、ディスク部の情報記録面の表面粗さはＲａ０．５ｎ
ｍと、上型プレス面の表面粗さを精密転写しており、真
円度は、２５μｍと目標の３０μｍ内であった。また、
ディスク部の平坦度は１．５μｍと目標の２μｍ内であ
った。さらに、ディスク部と軸部の同芯度は、１μｍと
目標の２μｍであり、モータ軸としての目標内の物が得
られた。

【０１２１】以上の説明から、本発明の軸形状部付きデ
ィスクの成形方法を実施するためのプレス用金型の構成
を、上型２１、中型２３、下型２４とすることによっ
て、中型２３の貫通した孔から成る軸用孔部２３ａの先
端部分に空気等の気体が残留することを防ぎ、金型通り
の形状に硝材３０をプレス成形して複数個の成形品３１
を一回の成形で得ることができ、かつ成形品３１の軸形
状部３２の軸先端部を材３３とを良好に形成して、多数
のディスクを好適に製作することができる。

【０１２２】（実施例１０）図１６乃至図２１は、本発
明の軸形状部付きディスクの成形方法を実施するための
プレス用金型における実施例１０を示すもので、図２０
に示されるように、球形の硝材４０は、先の実施例にお
けると同様にあらかじめほぼ球形の形状に好適に仕上げ
られたものである。

【０１２３】本発明のこの実施例１０において使用され
るプレス用金型は、先の実施例９で使用された金型と基
本的な構成が実質的に同じであるが、中型が複数個の個
々の型板から形成されていて、個々の成形品を個別に各
中型毎に成形することが、先の実施例のものとは異なっ
ている。すなわち、プレス用金型は、押圧部３５ａとフ
ランジ部３５ｂを有する上型３５と、高さを規制する規
制部材としての円筒状の高さ規制板３６と、中央に軸用
孔部３７ａ（直径４．０００ｍｍ）を有する複数個の中
型３７（直径３０．０００ｍｍ）と、これら複数個の中
型３７が互いに干渉しないように間隔を置いて配設され
る１つの下型３８とから構成されており、各中型３７の
貫通した孔である軸用孔部３７ａの上に硝材４０をそれ
ぞれ載せて成形を行なうものである。従って、本実施例
において、中型３７は、複数個の個々の型板として分割
された形状に形成されており、各中型３７が各成形品４
１に対応するように分割された構成に作られていること
が、先の実施例９におけるものと異なっている。

【０１２４】また、中型３７は、図示の本実施例では４
つの中型３７が使用されているが、これら中型３７の数
は任意に選ぶことができるものであり、プレス用金型の
容量や、ディスクの大きさ等に応じて適宜な数に分割さ
れた複数個の中型３７を使用することができるものであ
る。さらにまた、これら複数個の中型３７は、１つの下
型３８の上に各中型３７が相互に干渉し合うことのない
ようにそれぞれ間隔を置いて配置されるのが好適であ
る。

【０１２５】本実施例においては、実施例９と同様の条
件で成形した。複数個の中型３７を有するプレス用金型
において、各硝材４０をあらかじめほぼ球形にそれぞれ
形成しておいてプレス成形することによって、各硝材４
０は、各中型３７の中央の軸用孔部３７ａを中心にして
円形状に広がって行き、上型３５の押圧部３５ａの成形
面と、各中型３７の上面および軸用孔部３７ａとによっ
て、成形品４１の軸形状部４２とディスク部材４３とが
成形されると共に、これら軸形状部３２とディスク部材
３３との同芯度がそれぞれ確保された複数個の成形品４
１が各中型３７に対応して成形されるものである。

【０１２６】つまり、図２１に示されるように、成形品
４１の軸形状部４２の直径とディスク部材４３の直径の
同芯度が確保されるようになり、しかも、一回の成形で
複数個の成形品４１を同時に成形することができる。

【０１２７】上述の成形方法によって、硝材３０は、図
１５および図１６に示される成形品３１のように金型通
りの形状に成形されて、軸部に残留空気などによる凹
み、さらには、ディスク部にも、残留空気などによる凹
みは見られず、軸形状部付きディスクが得られた。ま
た、ディスク部の情報記録面の表面粗さはＲａ０．５ｎ
ｍと、上型プレス面の表面粗さを精密転写しており、真
円度は、２５μｍと目標の３０μｍ内であった。また、
ディスク部の平坦度は１．０μｍと目標の２μｍ内であ
った。さらに、ディスク部と軸部の同芯度は、１．０μ
ｍと目標の２μｍ内であり、モータ軸としての目標内の
物が得られた。以上の説明から、硝材４０をあらかじめ
ほぼ球形として、各中型３７の軸用孔部３７ａの上に載
せて成形することによって、成形品４１の軸形状部４２
とディスク部材４３の同芯度を好適に確保することがで
きる。

【０１２８】

【発明の効果】本発明のプレス用金型は、中央に軸形状
部を有するディスク部材のガラス基板をプレス成形する
プレス用金型において、上面からプレス成形を行なう上
型と、軸形状部を成形するための軸用孔部が設けられて
いる中型と、下面を成形するための下型と、プレスの押
し込み量を決めるための高さ規制部材とを有するので、
成形時に軸形状部に空気等の気体が溜まらずに正しい形
状に成形することができるし、軸形状部とディスク部材
の同芯度がでるようになり、さらに、硝材質量、各金型
形状、高さ規制部材寸法をディスクの最終寸法に合わせ
ることによって、プレス成形のみでディスクの形状を製
作することができ、成形後に加工を必要としない。さら
に、前記中型の軸用孔部が貫通した孔であるので、軸形
状部が正確に、かつ好適に成形することができる。

【０１２９】また、本発明のプレス用金型は、ガラスデ
ィスクのプレス用金型が、上型、下型、および成形品の
軸形状部、ディスク部下面形状に対応する形状に加工が
施された中型で構成されているので、成形品は中型の凹
部によって外周が規制され、また、軸部も中型の軸形状
部によって規制されるため、ディスク部の真円度、およ
びディスク部と軸部の同芯度が確保できる。

【０１３０】さらに、本発明のプレス用金型は、高さ寸
法も成形品に等しい中型の構成にすることによって、成
形品は中型の凹部によって外周が規制され、また、軸部
も中型の軸形状部によって規制されるため、ディスク部
の真円度、およびディスク部と軸部の同芯度が確保さ
れ、また中型の高さ方向の寸法に従って、成形品の高さ
方向の寸法も決定することができる。

【０１３１】さらにまた、本発明のプレス用金型は、中
型の構成を分割することにより、凹形状の加工がなくな
り、中枠、外枠は平面加工と、孔加工、外周加工のみと
なるために加工が容易となり、精度が出しやすくなる。

【０１３２】本発明の軸形状部付きディスクの成形方法
は、中央に軸形状部を有するディスク部材のガラス基板
をプレス成形する軸形状部付きディスクの成形方法にお
いて、中心軸に直交する断面が円形である回転体形状の
硝材をプレス用金型の中型の軸用孔部に置いてプレス成
形を行うことにより、ディスク部の真円度の良好な軸形
状部付きディスクが得られる。

【０１３３】また、本発明の軸形状部付きディスクの成
形方法は、中央に軸形状部を有するディスク部材のガラ
ス基板をプレス成形する軸形状部付きディスクの成形方
法において、中心軸に直交する断面が円形である回転体
形状の硝材の中心軸と前記プレス用金型の中型の軸用孔
部の中心軸を一致させて置いてプレス成形を行うことに
より、ディスク部と軸部の同芯度が確保できるものであ
る。

【０１３４】さらにまた、本発明の軸形状部付きディス
クの成形方法は、前記プレス用金型の中型の軸用孔部の
少なくとも硝材を載置する側が面取り加工したことによ
り、ディスク部と軸部の同芯度が安定的に確保できるも
のである。

【０１３５】本発明の軸形状部付きディスクの成形方法
は、球形硝材の質量を成形品の質量と等しくしておくと
共に、中型の軸形状部の寸法を製作したい成形品と等し
くし、さらに、中型と上型の隙間が完成品寸法と等しく
なるように高さ規制部材の寸法を決めることによって、
成形後の加工を省くので、軸形状部に気体が溜まるがこ
となく、プレス成形のみで所要の形状のディスクを製作
することができる。

【０１３６】本発明のプレス用金型は、中央に軸形状部
を有するディスク部材のガラス基板をプレス成形するプ
レス用金型において、上面からプレス成形を行なう上型
と、軸形状部を成形するための複数個の軸用孔部がそれ
ぞれ干渉しないように設けられている中型と、下面を成
形するための下型と、プレスの押し込み量を決めるため
の高さ規制部材とを有するので、金型の構成を、上型お
よび下型と、複数個の軸用孔部を有する中型とによって
簡単な構成にすることができ、金型のメンテナンスが簡
単になり、しかも一回のプレス成形で、複数個の軸形状
部付きのディスクを成形して製作することができる。

【０１３７】本発明の軸形状部付きディスクの成形方法
は、ディスク部材と中央の軸形状部の同芯度が求められ
るディスク部材をプレス成形する軸形状部付きディスク
の成形方法において、中心軸に直交する断面が円形であ
る回転体形状の球形の硝材をプレス用金型の中型の複数
個の軸用孔部にそれぞれ置いてプレス成形を行うことに
より、軸形状部とディスク部材の同芯度を確保するの
で、金型の構成を、上型および下型と、複数個の軸用孔
部を有する中型とすることで簡単な構成にすることがで
き、かつ一回のプレス成形で複数個の軸形状部付きのデ
ィスクを成形して製作することができる。

【０１３８】また、本発明のプレス用金型は、中央に軸
形状部を有するディスク部材のガラス基板をプレス成形
するプレス用金型において、上面からプレス成形を行な
う上型と、軸形状部を成形するための軸用孔部が設けら
れている複数個の中型と、下面を成形するための下型
と、プレスの押し込み量を決めるための高さ規制部材と
を有するので、金型の構成を、上型および下型と、複数
個の軸用孔部を有する中型とによって簡単な構成にする
ことができ、金型のメンテナンスが簡単になり、しかも
一回のプレス成形で、複数個の軸形状部付きのディスク
を成形して製作することができる。

【０１３９】本発明の軸形状部付きディスクの成形方法
は、ディスク部材と中央の軸形状部の同芯度が求められ
るディスク部材をプレス成形する軸形状部付きディスク
の成形方法において、中心軸に直交する断面が円形であ
る回転体形状の球形の硝材をプレス用金型の複数個の中
型の軸用孔部にそれぞれ置いてプレス成形を行うことに
より、軸形状部とディスク部材の同芯度を確保すると共
に、複数個のディスクを同時に成形するので、金型の構
成を、上型および下型と、軸用孔部を有する複数個の分
割した中型とによって簡単な構成にすることができ、金
型のメンテナンスが簡単になり、しかも一回のプレス成
形で、複数個の軸形状部付きのディスクを成形して製作
することができる。

【０１４０】また、分割した複数個の中型は中央部に軸
形状部を加工する軸用孔部を有するので、加工精度を上
げやすく、高精度な軸用孔部をもった金型を製作できる
ので、成形品の軸形状部の精度も向上することができ
る。さらにまた、分割した中型に問題が生じて成形品に
不良が発生しても、分割した中型の対応するものだけを
交換するだけで良く、他の分割した中型はそのまま使用
することができ、メンテナンス性を向上することができ
る。

【０１４１】本発明の軸形状部付きディスクを用いたデ
ィスク一体型のモータの模式断面図を図３８示す。ま
た、従来の同サイズをドーナツ型ディスクを用いた場合
の模式断面図を図３９に示す。この例からも判るよう
に、従来のものと比較して、３０％以上の薄型化が図ら
れていることがわかる。ディスクドライブ装置の薄型化
に大きく貢献できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプレス用金型を示す概略分解断面図で
ある。

【図２】本発明の成形方法を実施すべく図１のプレス用
金型を用いて成形するプレス用金型の断面図である。

【図３】本発明の実施例１における図１のプレス用金型
を用いて成形する金型部分を示す断面部分図である。

【図４】図３における成形品の正面図である。

【図５】図４の成形品の底面図である。

【図６】本発明の実施例２におけるプレス用金型部分を
示す断面部分図である。

【図７】図６の本発明の金型の成形品部分における断面
部分図である。

【図８】図７における成形品の正面図である。

【図９】図８の成形品の底面図である。

【図１０】本発明の実施例９におけるプレス用金型を示
す概略分解断面図である。

【図１１】図１０のプレス用金型の中型の平面図であ
る。

【図１２】図１１のプレス用金型の中型の正面図であ
る。

【図１３】本発明の実施例９の成形方法を実施するため
に図１０のプレス用金型を用いて成形するプレス用金型
の断面図である。

【図１４】図１３のプレス用金型部分の成形初期の時の
断面部分図である。

【図１５】図１４のプレス用金型部分の成形時の断面部
分図である。

【図１６】図１５のプレス用金型の成形品部分の平面部
分図である。

【図１７】本発明の成形方法を実施するための実施例１
０におけるプレス用金型を用いて成形するプレス用金型
の平面図である。

【図１８】図１７の成形品の底面図である。

【図１９】図１７の成形品の正面図である。

【図２０】図１７の本発明の実施例１０の成形方法を実
施するためのプレス用金型を用いて成形するプレス用金
型の断面図である。

【図２１】図２０のプレス用金型部分の成形時の断面部
分図である。

【図２２】従来におけるプレス用金型を示す分解断面図
である。

【図２３】図２２の従来のプレス用金型を用いる成形方
法における金型の断面図である。

【図２４】図２３の金型の成形品部分における金型部分
の断面部分図である。

【図２５】図２３の従来における成形品の正面図であ
る。

【図２６】図２５の成形品の底面図である。

【図２７】本発明の第４の実施例における金型の組立断
面図である。

【図２８】本発明の第５の実施例における金型の組立断
面図である。

【図２９】本発明の第６の実施例における金型の分解断
面図である。

【図３０】本発明の第６の実施例における金型の組立断
面図である。

【図３１】本発明の第６の実施例における装置構成を示
す図である。

【図３２】本発明の第６の実施例において、プレス成形
中の成形品が受ける力を示す図である。

【図３３】図３２における成形の完了状態を示す図であ
る。

【図３４】本発明の第７の実施例における金型の分解断
面図である。

【図３５】本発明の第７の実施例における金型の組立断
面図である。

【図３６】本発明の第８の実施例における金型の分解断
面図である。

【図３７】本発明の第８の実施例における金型の組立断
面図である。

【図３８】本発明の軸形状部付きディスクを用いたディ
スク一体型のモータの模式断面図である。

【図３９】従来のドーナツ型ディスクを用いた場合のモ
ータ部の模式断面図である。

【図４０】図３８のディスク一体型のモータを組み込ん
だディスクドライブ装置の斜視図である。

【符号の説明】

１上型１ａ押圧部１ｂフランジ部２高さ規制板３中型３ａ軸用孔部３ｂ面取り部４下型４ａ押圧部４ｂフランジ部５ステージ６ステージ７ヒータ８ヒータ９プレス１０硝材１１成形品１２軸形状部１３ディスク部材１４硝材１５成形品１６軸形状部１７ディスク部材１８ケーシング２１上型２１ａ押圧部２１ｂフランジ部２２高さ規制板２３中型２３ａ軸用孔部２４下型２４ａ押圧部２４ｂフランジ部２５ステージ２６ステージ２７ヒータ２８ヒータ２９プレス３０硝材３１成形品３２軸形状部３３ディスク部材３５上型３５ａ押圧部３５ｂフランジ部３６高さ規制板３７中型３７ａ軸用孔部３８下型３８ａ押圧部３８ｂフランジ部３９軸付き磁気記録媒体４０磁気記録媒体４１底枠４２外枠１１４上型１１５高さ規制板１１６下型１１６ａ軸用穴部１１７ステージ１１８ステージ１１９ヒータ１２０ヒータ１２１プレス１２２硝材１２３成形品１２４軸形状部１２４ａ軸先端部１２５ディスク部材１２６ケーシング１２７中型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者二村和男神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者貝沼研吾神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者日比野邦男大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者片岡秀直大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5D112 AA02 BA03 BA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央に軸形状部を有するディスク部材の
ガラス基板をプレス成形するプレス用金型において、前記ディスク部材の上面を成形する上型と、前記ディス
ク部材のディスク部から突出した軸形状部を成形するた
めの軸用孔部を有し、前記ディスク部の少なくとも下面
を成形するための中型と、前記軸形状部の下面を成形す
るための下型と、前記上型、中型及び下型を案内するガ
イド部材とを備えることを特徴とするプレス用金型。
【請求項２】前記中型の軸用孔部が貫通した孔である
ことを特徴とする請求項１記載のプレス用金型。
【請求項３】前記ガイド部材が、プレス成形時におけ
る前記上型によるプレス押し込み量を規定することを特
徴とする請求項２に記載のプレス用金型。
【請求項４】前記中型が、前記ディスク部材のディス
ク部から突出した軸形状部を成形するための軸用孔部お
よび前記ディスク部の少なくとも下面を成形するための
円形状凹部を有することを特徴とする請求項３に記載の
プレス用金型。
【請求項５】前記中型の前記凹部の深さ寸法が、前記
ディスク部の高さの半分以上であることを特徴とする請
求項４に記載のプレス用金型。
【請求項６】前記中型の前記凹部の深さ寸法が、前記
ディスク部の高さと等しく、前記中型の上面が、プレス
成形時における前記上型によるプレス押し込み量を規定
することを特徴とする請求項２に記載のプレス用金型。
【請求項７】前記中型は外枠と底枠との二部品で構成
され、前記凹部が前記外枠と前記底枠とで形成され、前
記中型の外枠が、プレス成形時における前記上型による
プレス押し込み量を規定することを特徴とする請求項２
に記載のプレス用金型。
【請求項８】上面からプレス成形を行なう上型と、軸
用孔部を有して軸形状部を形成する中型と、該軸形状部
の下面を成形するための下型とを用いて、中央に前記軸
形状部を有するディスク部材のガラス基板をプレス成形
する軸形状部付きディスクの成形方法において、中心軸に直交する断面が円形であり、少なくとも前記軸
用孔部よりも大きい円形断面を含んだ回転体形状である
硝材を前記中型の前記軸用孔部に置き、その後プレス成
形を行うことを特徴とする軸形状部付きディスクの成形
方法。
【請求項９】上面からプレス成形を行なう上型と、軸
用孔部を有して軸形状部を形成する中型と、該軸形状部
の下面を成形するための下型とを用いて、中央に前記軸
形状部を有するディスク部材のガラス基板をプレス成形
する軸形状部付きディスクの成形方法において、硝材の中心軸と前記軸用孔部の中心軸とを一致させて、
前記硝材を前記軸用孔部に置き、その後プレス成形を行
うことを特徴とする軸形状部付きディスクの成形方法。
【請求項１０】前記中型の軸用孔部の少なくとも硝材
を載置する側が面取り加工したことを特徴とする請求項
８に記載の軸形状部付きディスクの成形方法。
【請求項１１】球形硝材の質量を成形品の質量と等し
くしておくと共に、中型の軸用孔部の寸法を、製作した
い成形品の軸形状部と等しくし、さらに、中型と上型の
隙間が完成品寸法と等しくなるように高さ規制部材の寸
法を決めることを特徴とする請求項８に記載の軸形状部
付きディスクの成形方法。
【請求項１２】中央に軸形状部を有するディスク部材
のガラス基板をプレス成形するプレス用金型において、上面からプレス成形を行なう上型と、軸形状部を成形す
るための複数個の軸用孔部がそれぞれ干渉しないように
設けられている中型と、該軸形状部の下面を成形するた
めの下型と、プレスの押し込み量を決めるための高さ規
制部材とを有することを特徴とするプレス用金型。
【請求項１３】上面からプレス成形を行なう上型と軸
形状部を形成する中型と該軸形状部の下面を成形するた
めの下型を用いて、ディスク部材と中央の軸形状部の同
芯度が求められるディスク部材をプレス成形する軸形状
部付きディスクの成形方法において、中心軸に直交する断面が円形である回転体形状の硝材を
用い、該硝材を前記中型の複数個の軸用孔部にそれぞれ
置いてプレス成形を行うことにより、軸形状部とディス
ク部材の同芯度を確保することを特徴とする軸形状部付
きディスクの成形方法。
【請求項１４】中央に軸形状部を有するディスク部材
のガラス基板をプレス成形するプレス用金型において、上面からプレス成形を行なう上型と、軸形状部を成形す
るための軸用孔部が設けられている複数個の中型と、該
軸形状部の下面を成形するための下型と、プレスの押し
込み量を決めるための高さ規制部材とを有することを特
徴とするプレス用金型。
【請求項１５】上面からプレス成形を行なう上型と軸
形状部を形成する中型と該軸形状部の下面を成形するた
めの下型を用いて、ディスク部材と中央の軸形状部の同
芯度が求められるディスク部材をプレス成形する軸形状
部付きディスクの成形方法において、中心軸に直交する断面が円形である回転体形状の硝材を
用い、該硝材をプレス用金型の複数個の中型の軸用孔部
にそれぞれ置いてプレス成形を行うことにより、軸形状
部とディスク部材の同芯度を確保すると共に、複数個の
ディスクを同時に成形することを特徴とする軸形状部付
きディスクの成形方法。