JP2003136538A - スタンパー金型及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、良品を複製することにより歩留
まり向上とネジ止めができる厚みを形成し、ネジによる
台座入れ子との接合が可能なスタンパー金型及びその製
造方法を提供する。 【解決手段】 この発明のスタンパー金型１０は、パタ
ーン面１２が設けられたニッケルメッキ層３と、このニ
ッケルメッキ層３のパターン面１２の対向面に溶射によ
り形成された溶射金属層４と、を備え、前記溶射金属層
４の表面側に台座入れ子６を取り付けるためのネジ穴５
が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、スタンパー金型
及びそのスタンパー金型の製造方法に関し、例えば導光
板の形成金型に用いられるスタンパー金型及びそのスタ
ンパー金型の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】直彫精密金型は高度な技術が必要であ
り、歩留まりが悪く信頼性が低く、且つ高価なものであ
る。そこで、良品の直彫精密金型をマスター金型とし
て、その金型をメッキにより複製し、スタンパー金型を
製造する技術がある。メッキによるスタンパー金型は膜
厚が数ｍｍの薄いものとなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、メッ
キにより複製されたスタンパー金型は、膜厚が薄いため
ネジ止めによる台座入れ子への接合ができないという問
題があった。

【０００４】この発明は、上記問題点に鑑みなされたも
のにして、良品を複製することにより歩留まり向上とネ
ジ止めができる厚みを形成し、ネジによる台座入れ子と
の接合が可能なスタンパー金型及びその製造方法を提供
することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明のスタンパー金型は、パターンが設けら
れた薄膜層と、この薄膜層のパターン面の対向面に溶射
により形成された溶射金属層と、を備え、前記溶射金属
層の表面側に台座入れ子を取り付けるための取り付け機
構が設けられていることを特徴とする。

【０００６】前記取り付け機構はネジ穴で構成すること
ができ、前記薄膜層はニッケルメッキ層、前記溶射金属
層は亜鉛・アルミ合金で構成することができる。

【０００７】上記構成によれば、溶射金属層でネジ止め
ができる厚みを形成し、スタンパー金型を台座入れ子に
接合することができる。

【０００８】この発明のスタンパー金型の製造方法は、
マスター金型を電極としてニッケルメッキを設け、パタ
ーン面を形成させる工程と、前記ニッケルメッキのパタ
ーン面と対向する面にブラスト処理を施す工程と、前記
ブラスト処理を施した面に溶射にて金属を吹き付け、ニ
ッケルメッキ層に溶射金属層を設ける工程と、この溶射
金属層にネジ穴を設ける工程と、前記マスター金型と前
記パターン面との間で前記マスター金属からニッケルメ
ッキ層を剥離させる工程と、剥離されたニッケルメッキ
層および溶射金属層を所定の大きさに加工する工程と、
からなる。

【０００９】上記製造方法によれば、良品を複製するこ
とによる歩留まり向上と、ネジ止めができる厚みを形成
しネジによる台座入れ子との接合が可能となる。

【００１０】また、この発明のスタンパー金型の製造方
法は、基板上に樹脂を塗布しその上にマスター金型を載
せた後、前記樹脂を固化する工程と、樹脂からマスター
金型を取り除き、樹脂表面にマスター金型のパターン面
を設ける工程と、パターン面が形成された樹脂表面にス
パッタ法によりニッケル薄膜を形成する工程と、前記ニ
ッケル薄膜を電極としてニッケルメッキを設け、パター
ン面を形成させる工程と、前記ニッケルメッキのパター
ン面と対向する面にブラスト処理を施す工程と、前記ブ
ラスト処理を施した面に溶射にて金属を吹き付け、ニッ
ケルメッキ層に溶射金属層を設ける工程と、この溶射金
属層にネジ穴を設ける工程と、前記樹脂パターン面と前
記ニッケル薄膜のパターン面との間で前記樹脂からニッ
ケルメッキ層を剥離させる工程と、剥離されたニッケル
メッキ層および溶射金属層を所定の大きさに加工する工
程と、からなる。

【００１１】上記製造方法によれば、ネジ止めができる
厚みを有するスタンパー金型を製造することができる。
そして、良品が複製されるので歩留まりが向上し、ネジ
による台座入れ子との接合が可能なスタンパー金型を製
造することができる。更に、マスター金型のパターン面
と同一のスタンパー金型を作ることができるため、マス
ター金型のパターン面の切削体積が大きい金型の製造方
法として好適に用いることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１の実施形態
につき図面を参照して説明する。図１は、この発明の第
１の実施形態にかかるスタンパー金型の製造方法を工程
別に示す断面図である。

【００１３】まず、ニッケル、ニッケル合金からなる金
属ブロックの表面に所望のパターン２が形成されたマス
ター金型１を用意する（図１（ａ））。

【００１４】このマスター金型１を電極としてニッケル
メッキを行い、約３ｍｍ程度の膜厚のニッケルメッキ層
３をマスター金型１上に設ける（図１（ｂ））。このニ
ッケルメッキにより、ニッケルメッキ層３には、ニッケ
ル・パターン表面が形成される。

【００１５】続いて、ニッケル・パターン面と対向する
ニッケルメッキ層３の表面に溶射前処理としてブラスト
処理、すなわち、金属粒をぶつけ、ニッケルメッキ層３
の表面積を大きくした後、溶射にて金属を吹き付け、ニ
ッケルメッキ層３に肉盛りさせて、溶射金属層４を形成
する（図１（ｃ））。この溶射金属層４はネジ止めがで
きる厚みに形成する。

【００１６】この溶射にて吹き付ける金属として亜鉛・
アルミ合金を用いると、亜鉛・アルミ合金は、低温度で
溶射が行えるため、スタンパー金型となるニッケルメッ
キ層３が反るという心配はない。ただし、成形中にマス
ター金型（Ｎｉ）１の熱膨張差は発生する。また。溶射
にて吹き付ける金属としてニッケル（Ｎｉ）を用いる場
合、ニッケルは、高温度で溶射を行うため、スタンパー
金型となるルメッキ層３が反る虞がある。ただし、成形
中にマスター金型（Ｎｉ）１と熱膨張差が発生しない。

【００１７】その後、溶射金属層４に台座入れ子との接
合が可能なネジ穴５を形成し、マスター金型１とニッケ
ル・パターン１２との間で、マスター金型１からニッケ
ルメッキ層３を剥離させる（図１（ｄ））。

【００１８】そして、剥離したニッケルメッキ層３と溶
射金属層４とからなる部材を必要な大きさに切断してス
タンパー金型１０を得る（図１（ｅ））。

【００１９】このように、スタンパー金型１０は、パタ
ーンの有するニッケルメッキ層３と前記ニッケル・パタ
ーン１２面の対向面に溶射により形成されたネジ止めが
出来る厚みの溶射金属層４とを備え、溶射金属層４の表
面側にネジ穴５を形成し、このネジ穴５を用いてスタン
パー金型１０と台座入れ子６とをネジにより接合するこ
とができる（図１（ｆ））。

【００２０】上記製造方法によれば、マスター金型１の
パターン面２をニッケルメッキ層３のニッケル・パター
ン面１２に複製できる。この結果、良品を複製すること
により歩留まりを向上させることができる。また、溶射
金属層４によりネジ止めができる厚みに形成され、溶射
金属層４に形成されたネジ穴５によりネジにより台座入
れ子６を接合することができる。

【００２１】次に、この発明の第２の実施形態につき図
面を参照して説明する。図２は、この発明の第２の実施
形態にかかるスタンパー金型の製造方法を工程別に示す
断面図である。

【００２２】まず、ニッケル、ニッケル合金からなる金
属ブロック１の表面に所望のパターン２が形成されたマ
スター金型１を用意する（図２（ａ））。

【００２３】そして、基板として厚み１０ｍｍのガラス
板２１を用意し、このガラス板２１上に樹脂２２を０．
１ｍｍの厚さで塗布し、その上にパターン２が形成され
た面を樹脂２２側に向けマスター金型１を載せた後、樹
脂２２を硬化させ、樹脂２２を固める（図２（ｂ））。

【００２４】樹脂２２からマスター金型１を剥離させ
る。マスター金型１を剥離させると、樹脂２２の表面に
マスター金型１のパターン２が転写された樹脂パターン
表面２３が形成される（図２（ｃ））。

【００２５】続いて、樹脂パターン表面２３上に、ニッ
ケルメッキの前処理としてスパッタ装置にて、ニッケル
薄膜を付着させた後、ニッケル薄膜を電極としてニッケ
ルメッキ層２４を形成する。このニッケルメッキ層２４
には、ニッケル・パターン表面が形成される（図２
（ｄ））。

【００２６】続いて、ニッケル・パターン面と対向する
ニッケルメッキ層２４の表面に溶射前処理としてブラス
ト処理、すなわち、金属粒をぶつけ、ニッケルメッキ層
２４の表面積を大きくした後、溶射にて金属を吹き付
け、ニッケルメッキ層２４に肉盛りさせて、溶射金属層
２５を形成する（図２（ｅ））。この溶射金属層２５は
ネジ止めができる厚みに形成する。

【００２７】この溶射にて吹き付ける金属として亜鉛・
アルミ合金を用いると、亜鉛・アルミ合金は、低温度で
溶射が行えるため、スタンパー金型となるニッケルメッ
キ層２４が反るという心配はない。

【００２８】その後、溶射金属層２５に台座入れ子との
接合が可能なネジ穴２７を形成し、樹脂２２とニッケル
・パターン２６との間で、樹脂２２からニッケルメッキ
層２４を剥離させる（図２（ｆ））。

【００２９】そして、剥離したニッケルメッキ層２４と
溶射金属層２５とからなる部材を必要な大きさに切断し
てスタンパー金型３０を得る（図２（ｇ））。

【００３０】このように、このスタンパー金型３０は、
パターンの有するニッケルメッキ層２４と前記ニッケル
・パターン２６面の対向面に溶射により形成されたネジ
止めが出来る厚みの溶射金属層２５とを備え、溶射金属
層２５の表面側にネジ穴２７を形成し、このネジ穴２７
を用いてスタンパー金型３０と台座入れ子６とをネジに
より接合することができる（図２（ｈ））。

【００３１】上記製造方法によれば、マスター金型１の
パターン面２をニッケルメッキ層２４のニッケル・パタ
ーン面２６に複製できる。この結果、良品を複製するこ
とにより歩留まりを向上させることができる。また、溶
射金属層２５によりネジ止めができる厚みに形成され、
溶射金属層２５に形成されたネジ穴２７によりネジによ
り台座入れ子６を接合することができる。更に、この図
２に示す製造方法は、マスター金型１のパターン面２と
同一のスタンパー金型を作ることができるため、マスタ
ー金型１のパターン面２の切削体積が大きい金型の製造
方法として好適に用いることができる。

【００３２】次に、この発明のスタンパー金型と従来の
金型を用いた成型機の関係を図３に従い説明する。図３
は、一点鎖線で区切った上方部分に従来の金型６０を配
置し、下側にこの発明のスタンパー金型を配置し、それ
ぞれの位置関係を示している。下金型本体５０部分に従
来の金型６０及びこの発明のスタンパー金型１０が配置
される。

【００３３】上側に記載した従来金型６０は、３５．０
ｍｍ×５６．３４ｍｍの1個の金属ブロックで作られ、
表面にはパターンがあり、内部には冷却水配管と取り付
け板５１へ固定するためのネジ穴で構成されており、取
り付け板５１側からネジ止めを行い下金型本体５０と接
合される。

【００３４】下側に記載したスタンパー金型１０は、９
ｍｍ×５６．３４ｍｍのメッキ層と溶射層でできたスタ
ンパー金型で、メッキ層側にパターンが有り、溶射層側
にはネジ穴が加工されている。

【００３５】スタンパー金型１０に接合される台座入れ
子６は２６ｍｍ×５６．３４ｍｍ×５６．３４ｍｍで、
内部に冷却水配管と取り付け板へ固定するためのネジ穴
と、スタンパー金型１０を接合するネジ穴で構成されて
いる。

【００３６】台座入れ子６側からスタンパー金型１０を
接合し、また取り付け板５１側から台座入れ子６も接合
する。すると、上側の従来金型６０と構造は違うが従来
金型６０と同等に形成することができる。

【００３７】そして、上金型本体５５を下金型本体５０
に密接させて、注入孔５６から樹脂を流し、ランナー５
７からスタンパー金型１０上に樹脂を案内することで、
所定の形状の成形が行える。

【００３８】

【発明の効果】上記したように、この発明のスタンパー
金型は、パターンの有するニッケルメッキ層と前記ニッ
ケル・パターン面の対向面に溶射により形成されたネジ
止めが出来る厚みの溶射金属層を備え、溶射金属層の表
面側に取り付け機構を形成することで、この取り付け機
構を用いてスタンパー金型を台座入れ子に接合すること
ができる。

【００３９】また、この発明の製造方法によれば、ネジ
止めができる厚みを有するスタンパー金型を製造するこ
とができる。そして、良品が複製されるので歩留まりが
向上し、ネジによる台座入れ子との接合が可能なスタン
パー金型を製造することができる。更に、マスター金型
を反転させたスタンパー金型を製造することができるた
め、マスター金型のパターン面の切削体積が少ない金型
の製造方法として好適に用いることができる。

【００４０】また、この発明の第２の製造方法によれ
ば、ネジ止めができる厚みを有するスタンパー金型を製
造することができる。そして、良品が複製されるので歩
留まりが向上し、ネジによる台座入れ子との接合が可能
なスタンパー金型を製造することができる。更に、マス
ター金型のパターン面と同一のスタンパー金型を作るこ
とができるため、マスター金型のパターン面の切削体積
が大きい金型の製造方法として好適に用いることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態にかかるスタンパー
金型の製造方法を工程別に示す断面図である。

【図２】この発明の第２の実施形態にかかるスタンパー
金型の製造方法を工程別に示す断面図である。

【図３】一点鎖線で区切った上方部分に従来の金型を配
置し、下側にこの発明のスタンパー金型を配置し、それ
ぞれの位置関係を示す模式図である。

【符号の説明】

１ マスター金型 ２ パターン面 ３ ニッケルメッキ層 ４ 溶射金属層 ５ ネジ穴 ６ 台座入れ子 １２ ニッケル・パターン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パターンが設けられた薄膜層と、この
   薄膜層のパターン面の対向面に溶射により形成された溶
   射金属層と、を備え、前記溶射金属層の表面側に台座入
   れ子を取り付けるための取り付け機構が設けられている
   ことを特徴とするスタンパー金型。
2. 【請求項２】 前記取り付け機構はネジ穴であることを
   特徴とする請求項１に記載のスタンパー金型。
3. 【請求項３】 前記薄膜層はニッケルメッキ層であるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載のスタンパー金
   型。
4. 【請求項４】 前記溶射金属層は亜鉛・アルミ合金であ
   ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載
   のスタンパー金型。
5. 【請求項５】 マスター金型を電極としてニッケルメッ
   キを設け、パターン面を形成させる工程と、前記ニッケ
   ルメッキのパターン面と対向する面にブラスト処理を施
   す工程と、前記ブラスト処理を施した面に溶射にて金属
   を吹き付け、ニッケルメッキ層に溶射金属層を設ける工
   程と、この溶射金属層にネジ穴を設ける工程と、前記マ
   スター金型と前記パターン面との間で前記マスター金属
   からニッケルメッキ層を剥離させる工程と、剥離された
   ニッケルメッキ層および溶射金属層を所定の大きさに加
   工する工程と、からなるスタンパー金型の製造方法。
6. 【請求項６】 基板上に樹脂を塗布しその上にマスター
   金型を載せた後、前記樹脂を固化する工程と、樹脂から
   マスター金型を取り除き、樹脂表面にマスター金型のパ
   ターン面を設ける工程と、パターン面が形成された樹脂
   表面にスパッタ法によりニッケル薄膜を形成する工程
   と、前記ニッケル薄膜を電極としてニッケルメッキを設
   け、パターン面を形成させる工程と、前記ニッケルメッ
   キのパターン面と対向する面にブラスト処理を施す工程
   と、前記ブラスト処理を施した面に溶射にて金属を吹き
   付け、ニッケルメッキ層に溶射金属層を設ける工程と、
   この溶射金属層にネジ穴を設ける工程と、前記樹脂パタ
   ーン面と前記ニッケル薄膜のパターン面との間で前記樹
   脂からニッケルメッキ層を剥離させる工程と、剥離され
   たニッケルメッキ層および溶射金属層を所定の大きさに
   加工する工程と、からなるスタンパー金型の製造方法。