JP3032851U - 情報ディスク用スタンパーの中央孔打ち抜き加工治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】情報ディスク用スタンパーの中央孔打ち抜き加
工部の変形量を少なくし、良好な打ち抜き加工が行なえ
る安価で簡単な構造の加工治具を提供する。 【解決手段】カットポンチとカットダイスを用いた情報
ディスク用スタンパーの中央孔打ち抜き加工において、
カットポンチの支持部へ装着され、かつ打ち抜き直前に
該スタンパーをカットダイスに押し付ける下記の部品か
ら成ることを特徴とする情報ディスク用スタンパーの中
央孔打ち抜き加工治具。Ａ）カットポンチ２の駆動圧力
をコイルバネ６に伝える上板４、Ｂ）カットポンチの駆
動圧力をスタンパー１を押し付ける駆動圧力に変換する
コイルバネ６、Ｃ）コイルバネの荷重力をアダプターリ
ング８に伝える下板７、Ｄ）スタンパーをカットダイス
３に押し付けるアダプターリング８、Ｅ）上板と下板間
間隔を微調整する調整ボルト９、およびＦ）上板をカッ
トポンチ支持部に固定するセットボルト５。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

情報ディスク用スタンパーの中央孔打ち抜き加工治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

情報ディスク用スタンパーの中央孔穿孔方法は幾つかあるが、一般的な方法と しては、打ち抜き加工、旋盤切削加工等が挙げられ、後者によれば、該スタンパ ーの中央孔径を任意に加工できるという長所があるが、該スタンパーの中央孔径 は数μｍの精度が要求されるため、加工者の熟練や加工方法のノウハウが必要と なる。従って、該スタンパーの中央孔穿孔加工の多くは、打ち抜き加工によって 行われている。 打ち抜き加工の利点は、旋盤切削加工に比べ、所望の中央孔径に対応させたカ ットポンチ（可動刃）とカットダイス（固定刃）を揃えることで、簡単かつ短時 間の操作で再現性の良い高精度な加工が行なえることである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、この打ち抜き加工の場合、スタンパーの中央孔打ち抜き部周辺に、図 ５（ｂ）に示したようなせん断変形部13が生じるという問題がある。この変形し たスタンパーを用いて成形基板にスタンパーのパターンを転写した場合は、図５ （ａ），（ｂ）のようにスタンパー取付け金型11へのスタンパー内周固定リング 12の装着が、該リング12とスタンパー１との間に隙間ができて不均一、不十分と なってしまい、成形基板にパターン転写不良等の悪影響を与えてしまう。従って 、このスタンパーの中央孔周辺のせん断変形を極力少なくすることが必要である 。 スタンパーの打ち抜き部の変形量を少なくするには、打ち抜き時にスタンパー １が変形しないよう、中央孔周辺の環状部を押え具とカットダイス３との間に挟 み、押え込みながら打ち抜き加工するのが有効である。通常の板金加工では、図 ４（ａ）のような板金押えネジ18によるネジ締め力による挟み込み方法等が挙げ られるが、数μｍ単位の精度が要求され、しかもデリケートなスタンパーの打ち 抜き加工には適さない。また、図４（ｂ）に示したような流体シリンダーII 20 によるスタンパー押え23を備えた一般的な従来のスタンパー加工機では、複雑な 機構になってしまい、元々この押え機構が備わっていない打ち抜き加工装置に、 後から付加改造することは、技術面やコスト面から見ても非常に困難であった。 本考案は情報ディスク用スタンパーの中央孔打ち抜き加工部の変形量を少なく し、良好な打ち抜き加工が行なえる安価で簡単な構造の加工治具を提供しようと するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案者等は、かかる課題を解決するために打ち抜き孔周辺の環状部を所定の 押圧力で押さえ付ける加工治具を開発し、加工部の変形量を少なくする諸条件を 確立して本考案を完成したもので、その要旨は、 カットポンチとカットダイスを用いた情報ディスク用スタンパーの中央孔打ち 抜き加工において、カットポンチの支持部へ装着され、かつ打ち抜き直前に該ス タンパーをカットダイスに押し付ける下記の部品から成ることを特徴とする情報 ディスク用スタンパーの中央孔打ち抜き加工治具10で、これは、 Ａ）カットポンチ２の支持部21に直接取り付けられ、カットポンチ２の駆動圧 力をコイルバネ６に伝える上板４、Ｂ）カットポンチ２の駆動圧力をスタンパー １を押し付ける駆動圧力に変換するコイルバネ６、Ｃ）コイルバネ６の荷重力を アダプターリング８に伝える下板７、Ｄ）カットポンチ刃部22の外径に対応する 内径を持ち、スタンパー１をカットダイス３に押し付ける下板７に固定されたア ダプターリング８、Ｅ）コイルバネ６を介して上板４と下板７を接続し、上板４ と下板７間間隔を微調整する調整ボルト９、およびＦ）上板４をカットポンチ支 持部21に固定するセットボルト５から成るものである。

【０００５】

【考案の実施の形態】

以下、本考案を図面に基づいて詳細に説明する。 従来、情報ディスク用スタンパーの中央孔打ち抜き加工装置には、該スタンパ ー中央孔周辺の環状部をカットダイスに押し付ける機構を持たないのが一般的で 、その機構を組み込むことは困難であった。その理由は、カットポンチの駆動圧 力機構とは別に被加工物を挟み、押え込むための駆動圧力機構が必要となるから である。また、これらの機構を備えるためには打ち抜き加工装置本体の大掛かり な改造を要することになる。そこで本考案は、カットポンチの駆動圧力とスタン パーを挟み押え込む駆動圧力を共有するように構成された加工治具をカットポン チに直接取り付けたことで上記問題点を解決した。 図１は本考案の打ち抜き加工治具10と打ち抜き加工装置の縦断面説明図である 。 打ち抜き加工装置の基本的構成は、図４（ａ）のようにカットポンチ支持筒14 内のカットポンチ２を油圧又は空気圧による流体シリンダーI 19の駆動力によっ て進行させ、カットダイス３上に載置した被加工物（スタンパー１）をカットポ ンチの刃で切断、打ち抜くものである。本考案では、情報ディスク用スタンパー １の中央孔加工用カットポンチ２は、打ち抜き加工装置のカットポンチ支持筒14 に対応する外径を持つカットポンチ支持部21とスタンパー中央孔径に対応する外 径を持つカットポンチ刃部22で構成され、カットポンチ刃部22は被加工物である スタンパー１を挟んでカットダイス３に対向している。 本打ち抜き加工治具10は、これを同一構造の打ち抜き装置間での交換、補修を 考慮した汎用治具とするため、カットポンチ支持部21に固定する上板４の固定孔 内径をカットポンチ支持部21の外径に対応させている。

【０００６】 以下、本打ち抜き加工治具10を構成する部品とその機能について説明する。 先ず、Ａ）上板４は、本加工治具10全体がカットポンチ支持部21に直接取り付 けられ、かつカットポンチ２の駆動圧力をコイルバネ６に伝えるための基材であ り、カットポンチ２への固定方法は、容易に脱着できるように、上板４に複数の 貫通ネジ孔を設け、セットボルト５で固定した。上板４のコイルバネ６がセット される場所にはコイルバネ６が鎮座するように凹形座を設け、全体的な形状はコ イルバネの縮み代や機械的強度等を考慮して決めた。 Ｂ）コイルバネ６は、カットポンチ２の駆動圧力を、スタンパー１を押し付け る駆動圧力に変換するもので、本治具では少なくとも２本を対称の位置にセット した。２本のコイルバネを用いた理由は、簡素な構造で均等な押し付け力が得ら れるからである。コイルバネ６の押し付け荷重の制御は、バネ定数やバネ長を変 えたいくつかのコイルバネを用意し、それらを使い分けることによって行なった 。コイルバネ６は上板４、下板７のバネセット凹形座にセットされ、調整ボルト ９によって固定される。 Ｃ）下板７は、コイルバネ６の下端を支持し、かつコイルバネ６の荷重力をア ダプターリング８に伝えるものである。カットポンチ刃部22の外径は、カットポ ンチ支持部21の外径よりも大きくなることはないため、下板７のカットポンチ通 し孔も上板４の固定孔径と同様にした。また、上板４と同様にコイルバネ６がセ ットされる凹形座を設けた。下板７の内周部にはアダプターリング８がセットさ れる浅い円溝を設けた。下板７の全体的な形状は、上板４に対応させかつ機械的 強度等を考慮して決めた。

【０００７】 Ｄ）アダプターリング８は、カットポンチ刃部22の外径に対応する内径を持ち 、スタンパー１をカットダイス３に押し付ける環状板で、スタンパー１との接触 面はスタンパー１に極力ダメージを与えないように鏡面加工され、下板７に固定 されている。アダプターリング８の内径は、カットポンチ刃部22の外径に極力近 付けることとカットポンチ２とアダプターリング８の円滑な摺動等の点を考慮し て決めた。全体的な形状は、下板７に対応させることや機械的強度等を考慮して 決めた。 Ｅ）調整ボルト９は、コイルバネ６を介して上板４と下板７を接続し、上板４ と下板７間間隔を微調整してコイルバネ６の押し付け荷重を制御する。 Ｆ）セットボルト５は、上板４をカットポンチ支持部21に固定する。

【０００８】 以上の部品で構成された本抜き打ち加工治具10が正しく機能するよう、下記制 約を設けてカットポンチへ取り付け、実施例でスタンパーの中央孔打ち抜き試験 加工が行なえることを確認した。 制約の１つは、スタンパー１打ち抜き時のアダプターリング８の押し付け荷重 を考慮し、アダプターリング８がスタンパー１に接触してから、カットポンチ刃 部22の刃先がスタンパー１に接触するまでのコイルバネ６の縮み代を設けたこと である。もう１つは、カットポンチ２の下降時に、カットポンチ刃部22の刃先が アダプターリング８の上面と接触しない（噛らない）よう、予めカットポンチ刃 部22の刃先をアダプターリング８の孔内に位置させることである。

【０００９】

【実施例】

以下本考案の実施形態を実施例と比較例を挙げて具体的に説明するが、本考案 はこれらに限定されるものではない。 （打ち抜き加工部せん断変形量の測定方法） 触針式段差形状走査計によりスタンパー裏面打ち抜き内周部から５mm外周に寄 った任意の点より、打ち抜き内周部に向かって表面形状を走査測定する。測定位 置は上記任意の一点を０deg とし、円周上を８分割した45deg 毎に設けた。 このようにして走査測定すると、打ち抜き部のプロファイルは、図３（ａ）に 示したように、平坦部の範囲とせん断変形部の範囲とになる。平坦部とせん断変 形部との境界は、５mm² 内でのスタンパーの平坦度が 0.5μm 以上になることは ないから、平坦部より 0.5μm 変位のあった場所とし、この境界線と打ち抜き面 との範囲を変形距離、平坦部と打ち抜きエッジとの高低差を変形高さと定義して 図３（ｂ）に示した。 （実施例、比較例） 情報ディスク用スタンパーのφ35.0mm中央孔打ち抜き加工を行ない、を評価し た。評価したスタンパーは、本考案の打ち抜き加工治具10を用いて加工したもの を実施例とし、用いないで加工したものを比較例とした。 打ち抜き加工装置は、カットポンチ２の駆動力を油圧力とした図１に示すよう なものであり、スタンパー１を真空チャッキングテーブル（図示せず）上に固定 して加工した。打ち抜き加工治具10の構成概要は図１に示されている。 コイルバネ６は（株）東京発条製作所製のTL20×30（外径20mm, 内径10mm, 自 由長30mm, 定数4.50kgf/mm）とし、打ち抜き時のスタンパー押し付け力が30kgf となるように調整して、カットポンチ支持部21に取り付けた。 スタンパー１は電鋳積層により得られたピッカース硬度200 〜300Hv 、外径14 0mm 、厚さ 280〜 300μm 、裏面研磨粗度Ｒa ＝約0.01μm のNi製であり、厚さ ５μm 程度の塩ビ膜が保護膜として被膜されたものである。 評価した結果を、変形高さは図２（ａ）、変形距離は図２（ｂ）に示した。両 図からもわかるように、打ち抜き加工治具を用いて加工したスタンパーの変形量 は、治具を用いないで加工したものの半分以下に抑えられ、本考案の効果が明ら かとなった。

【００１０】

【考案の効果】

本考案の加工治具を用いれば、情報ディスク用スタンパーの中央打ち抜き部の 変形高さを５μm 以下に、また変形距離を0.5mm 以下に抑えることができるので 成形基板のパターン転写不良率が減少し、産業上その利用価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の打ち抜き加工治具および打ち抜き加工
装置の縦断面説明図である。

【図２】本考案の打ち抜き加工治具を使用した実施例と
使用しない比較例との加工効果を表した図面である。 （ａ）せん断変形高さ、 （ｂ）せん断変形距離

【図３】打ち抜き加工によるせん断変形測定方法を表す
図面である。 （ａ）測定方法説明図、 （ｂ）せん断変形説明図

【図４】従来技術の打ち抜き加工治具および打ち抜き加
工装置の縦断面説明図である。 （ａ）ネジ締め式治具、 （ｂ）スタンパー押え機構
付き加工機

【図５】従来技術による中央孔穿孔スタンパーを取り付
けた金型を示す図面である。 （ａ）斜視図、 （ｂ）変形したスタンパーを取り付
けた金型の縦断面図

【符号の説明】

１ スタンパー ２ カットポ
ンチ ３ カットダイス ４ 上板 ５ セットボルト ６ コイルバ
ネ ７ 下板 ８ アダプタ
ーリング ９ 調整ボルト 10 打ち抜き
加工治具 11 スタンパー取付け金型 12 スタンパ
ー内周固定リング 13 スタンパーせん断変形部 14 カットポ
ンチ支持筒 15 板金加工物 16 打ち抜き
ステージ 17 板金押え 18 板金押え
ネジ 19 流体シリンダーI 20 流体シリ
ンダーII 21 カットポンチ支持部 22 カットポ
ンチ刃部 23 スタンパー押え 24 スタンパ
ー押え支持筒

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】カットポンチとカットダイスを用いた情報
   ディスク用スタンパーの中央孔打ち抜き加工において、
   カットポンチの支持部へ装着され、かつ打ち抜き直前に
   該スタンパーをカットダイスに押し付ける下記の部品か
   ら成ることを特徴とする情報ディスク用スタンパーの中
   央孔打ち抜き加工治具。 Ａ）カットポンチ（２）の支持部(21)に直接取り付けら
   れ、カットポンチ（２）の駆動圧力をコイルバネ（６）
   に伝える上板（４）、Ｂ）カットポンチ（２）の駆動圧
   力をスタンパー（１）を押し付ける駆動圧力に変換する
   コイルバネ（６）、Ｃ）コイルバネ（６）の荷重力をア
   ダプターリング（８）に伝える下板（７）、Ｄ）カット
   ポンチ刃部(22)の外径に対応する内径を持ち、スタンパ
   ー（１）をカットダイス（３）に押し付ける下板（７）
   に固定されたアダプターリング（８）、Ｅ）コイルバネ
   （６）を介して上板（４）と下板（７）を接続し、上板
   （４）と下板（７）間間隔を微調整する調整ボルト
   （９）、およびＦ）上板（４）をカットポンチ支持部(2
   1)に固定するセットボルト（５）。