JP2000314830A - 多芯光コネクタ用及び多芯光ファイバ整列用のｖ溝基板及びそれらの製造方法 - Google Patents
多芯光コネクタ用及び多芯光ファイバ整列用のｖ溝基板及びそれらの製造方法Info
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- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価で、強度に優れ、ガイドピン等の繰り返
し着脱に伴う磨耗や微小変形が少なく、光コネクタとし
て安定した低接続損失を保持するＶ溝基板、及び該Ｖ溝
基板を単一のプロセスで量産性良く製造できる方法を提
供する。 【解決手段】 光ファイバの整列位置決め用のＶ溝２が
形成され、多芯光コネクタ用や多芯光ファイバ整列用に
用いられるＶ溝基板１は、少なくともガラス遷移領域を
有し、好ましくは温度幅３０Ｋ以上のガラス遷移領域を
有する非晶質合金から作製される。特に、Ｍ1−Ｍ2系及
びＭ1−Ｍ2−Ｌｎ系非晶質合金（Ｍ1：Ｚｒ，Ｈｆ、
Ｍ2：Ｎｉ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｔｉ，
Ｖ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ、Ｌｎ：希土類元素）は、
非常に大きなΔＴｘの範囲を持っているので好適に使用
できる。このようなＶ溝基板は、金型鋳造法、金型成形
法により量産性良く製造できる。
し着脱に伴う磨耗や微小変形が少なく、光コネクタとし
て安定した低接続損失を保持するＶ溝基板、及び該Ｖ溝
基板を単一のプロセスで量産性良く製造できる方法を提
供する。 【解決手段】 光ファイバの整列位置決め用のＶ溝２が
形成され、多芯光コネクタ用や多芯光ファイバ整列用に
用いられるＶ溝基板１は、少なくともガラス遷移領域を
有し、好ましくは温度幅３０Ｋ以上のガラス遷移領域を
有する非晶質合金から作製される。特に、Ｍ1−Ｍ2系及
びＭ1−Ｍ2−Ｌｎ系非晶質合金（Ｍ1：Ｚｒ，Ｈｆ、
Ｍ2：Ｎｉ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｔｉ，
Ｖ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ、Ｌｎ：希土類元素）は、
非常に大きなΔＴｘの範囲を持っているので好適に使用
できる。このようなＶ溝基板は、金型鋳造法、金型成形
法により量産性良く製造できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信において光
ファイバを位置決め保持するためのＶ溝基板、特にガイ
ドピンを用いてコネクタ同士の結合を実現する多芯光コ
ネクタ用のＶ溝基板や、光ファイバを位置決め保持する
多芯光ファイバ整列用のＶ溝基板などとして用いられる
Ｖ溝基板及びそれらの製造方法に関する。
ファイバを位置決め保持するためのＶ溝基板、特にガイ
ドピンを用いてコネクタ同士の結合を実現する多芯光コ
ネクタ用のＶ溝基板や、光ファイバを位置決め保持する
多芯光ファイバ整列用のＶ溝基板などとして用いられる
Ｖ溝基板及びそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバの接続に用いられる光コネク
タとしては、例えば図３及び図４に示すような嵌合型光
コネクタがある。多芯（図示の例では４芯）光コネクタ
１０aの本体は、基本的に、平行に列設された複数の光
ファイバ用Ｖ溝１２とそれらの両側部に配列されたガイ
ドピン用Ｖ溝１３が形成されたＶ溝基板１１と、該Ｖ溝
基板１１上に接着剤を介して結合した押え基板１４によ
って構成されている。Ｖ溝基板１１と押え基板１４の接
合により、それらの接合部内部の光ファイバ用Ｖ溝１２
及びガイドピン用Ｖ溝１３によりそれぞれ光ファイバ穴
及びガイドピン穴が形成される。この光ファイバ穴に光
ファイバ１６を挿入、接着して端面を研磨することによ
り、多芯光コネクタが作製される。同様に、複数の光フ
ァイバ穴が形成され、そこに光ファイバが挿入、接着さ
れているが、上記ガイドピン用Ｖ溝に対応する位置にガ
イドピン１５が突設された他方の多芯光コネクタ１０ｂ
を用い、上記ガイドピン穴にガイドピン１５を挿入する
ことによって、光コネクタ相互の結合を行なう。符号１
７はファイバテープである。
タとしては、例えば図３及び図４に示すような嵌合型光
コネクタがある。多芯（図示の例では４芯）光コネクタ
１０aの本体は、基本的に、平行に列設された複数の光
ファイバ用Ｖ溝１２とそれらの両側部に配列されたガイ
ドピン用Ｖ溝１３が形成されたＶ溝基板１１と、該Ｖ溝
基板１１上に接着剤を介して結合した押え基板１４によ
って構成されている。Ｖ溝基板１１と押え基板１４の接
合により、それらの接合部内部の光ファイバ用Ｖ溝１２
及びガイドピン用Ｖ溝１３によりそれぞれ光ファイバ穴
及びガイドピン穴が形成される。この光ファイバ穴に光
ファイバ１６を挿入、接着して端面を研磨することによ
り、多芯光コネクタが作製される。同様に、複数の光フ
ァイバ穴が形成され、そこに光ファイバが挿入、接着さ
れているが、上記ガイドピン用Ｖ溝に対応する位置にガ
イドピン１５が突設された他方の多芯光コネクタ１０ｂ
を用い、上記ガイドピン穴にガイドピン１５を挿入する
ことによって、光コネクタ相互の結合を行なう。符号１
７はファイバテープである。
【０００３】また、光ファイバ同士の融着又は屈折率整
合剤を用いて突き合わせるメカニカルスプライス等にお
いても、光ファイバを位置決め保持するために多芯光フ
ァイバ整列用のＶ溝基板が用いられる。図５及び図６
は、４芯メカニカルスプライスの例を示している。メカ
ニカルスプライス２０は、光ファイバ１６の位置合わせ
を行なうＶ溝２２を形成したＶ溝基板２１と、押え基板
２５と、これらを挟み込んで保持力を発生させるスナッ
プ嵌め式のクランプスプリング２８とで構成されてい
る。Ｖ溝基板２１に列設されたＶ溝２２の両端部にはガ
イド溝２４が形成され、また長手方向一側部には所定数
（図示の例では４個）の楔ガイド溝２３が形成されてい
る。同様に、押え基板２５にも上記楔ガイド溝２３に対
応する位置に楔ガイド溝２６が形成され、これら上下一
対の楔ガイド溝２３，２６で楔挿入穴２７が形成され
る。光ファイバ１６の取付に際しては、上記楔挿入穴２
７に楔２９を挿入してできた基板間の隙間に光ファイバ
１６を挿入して突き合わせ、楔２９を抜くことにより、
クランプスプリング２８で上下基板２１，２５を把持し
て接続するように構成されている。
合剤を用いて突き合わせるメカニカルスプライス等にお
いても、光ファイバを位置決め保持するために多芯光フ
ァイバ整列用のＶ溝基板が用いられる。図５及び図６
は、４芯メカニカルスプライスの例を示している。メカ
ニカルスプライス２０は、光ファイバ１６の位置合わせ
を行なうＶ溝２２を形成したＶ溝基板２１と、押え基板
２５と、これらを挟み込んで保持力を発生させるスナッ
プ嵌め式のクランプスプリング２８とで構成されてい
る。Ｖ溝基板２１に列設されたＶ溝２２の両端部にはガ
イド溝２４が形成され、また長手方向一側部には所定数
（図示の例では４個）の楔ガイド溝２３が形成されてい
る。同様に、押え基板２５にも上記楔ガイド溝２３に対
応する位置に楔ガイド溝２６が形成され、これら上下一
対の楔ガイド溝２３，２６で楔挿入穴２７が形成され
る。光ファイバ１６の取付に際しては、上記楔挿入穴２
７に楔２９を挿入してできた基板間の隙間に光ファイバ
１６を挿入して突き合わせ、楔２９を抜くことにより、
クランプスプリング２８で上下基板２１，２５を把持し
て接続するように構成されている。
【０００４】従来、これらＶ溝基板の材質としては、シ
リコン単結晶ウエハー（特開平６−８２６５６号、特開
平５−１３４１４６号）、アルミナ、又はガラスフィラ
ーを含んだエポキシ樹脂（特開平７−１８１３３８号）
等が用いられている。基板材料がシリコン単結晶ウエハ
ーの場合にはシリコン異方性エッチングにより、アルミ
ナの場合には研削加工により基板表面にＶ溝が形成さ
れ、またエポキシ樹脂の場合には射出成形によりＶ溝基
板が作製されている。
リコン単結晶ウエハー（特開平６−８２６５６号、特開
平５−１３４１４６号）、アルミナ、又はガラスフィラ
ーを含んだエポキシ樹脂（特開平７−１８１３３８号）
等が用いられている。基板材料がシリコン単結晶ウエハ
ーの場合にはシリコン異方性エッチングにより、アルミ
ナの場合には研削加工により基板表面にＶ溝が形成さ
れ、またエポキシ樹脂の場合には射出成形によりＶ溝基
板が作製されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記多芯光コネクタ用
のＶ溝基板を作製する場合、ガイドピン穴に対する光フ
ァイバ穴の位置及び光ファイバ穴同士の間隔をサブミク
ロンオーダーで形成することは勿論のこと、ガイドピン
とガイドピン穴のクリアランスを極力小さくすることが
重要である。基板材料がシリコン単結晶ウエハーの場合
には、シリコン異方性エッチングによりＶ溝の作製を行
なっているが、加工費が高く、またガイドピン穴におい
てガイドピンの繰り返し着脱に伴う磨耗や微小変形が生
じ、ガイドピンとガイドピン穴のクリアランスが大きく
なり、光ファイバ同士の位置合わせにズレが生じるた
め、光コネクタとして安定した低接続損失を実現するこ
とが困難である。
のＶ溝基板を作製する場合、ガイドピン穴に対する光フ
ァイバ穴の位置及び光ファイバ穴同士の間隔をサブミク
ロンオーダーで形成することは勿論のこと、ガイドピン
とガイドピン穴のクリアランスを極力小さくすることが
重要である。基板材料がシリコン単結晶ウエハーの場合
には、シリコン異方性エッチングによりＶ溝の作製を行
なっているが、加工費が高く、またガイドピン穴におい
てガイドピンの繰り返し着脱に伴う磨耗や微小変形が生
じ、ガイドピンとガイドピン穴のクリアランスが大きく
なり、光ファイバ同士の位置合わせにズレが生じるた
め、光コネクタとして安定した低接続損失を実現するこ
とが困難である。
【０００６】また、基板材料がアルミナの場合、Ｖ溝の
加工時間が長く、加工コストの高い研削工程を必要とす
るために、高価格になるという難点がある。一方、エポ
キシ樹脂からＶ溝基板を作製する場合、射出成形により
安価に製造できるが、シリコン単結晶ウェハーの場合と
同様に、ガイドピンの繰り返し着脱に伴うガイドピンと
ガイドピン穴のクリアランスの増大が大きな問題にな
る。
加工時間が長く、加工コストの高い研削工程を必要とす
るために、高価格になるという難点がある。一方、エポ
キシ樹脂からＶ溝基板を作製する場合、射出成形により
安価に製造できるが、シリコン単結晶ウェハーの場合と
同様に、ガイドピンの繰り返し着脱に伴うガイドピンと
ガイドピン穴のクリアランスの増大が大きな問題にな
る。
【０００７】このように、多芯光コネクタ用のＶ溝基板
として従来から用いられているシリコン単結晶ウェハ
ー、アルミナ、エポキシ樹脂等の材料で、低コストで製
造でき、しかも光コネクタとして安定した低接続損失を
保持する（ガイドピンとガイドピン穴のクリアランスが
大きくならない）ものは現在のところない。また、多芯
光ファイバ整列用のＶ溝基板においても、図５及び図６
に示すようにクランプの開放に楔が用いられるため、強
度や耐磨耗性等が要求される。
として従来から用いられているシリコン単結晶ウェハ
ー、アルミナ、エポキシ樹脂等の材料で、低コストで製
造でき、しかも光コネクタとして安定した低接続損失を
保持する（ガイドピンとガイドピン穴のクリアランスが
大きくならない）ものは現在のところない。また、多芯
光ファイバ整列用のＶ溝基板においても、図５及び図６
に示すようにクランプの開放に楔が用いられるため、強
度や耐磨耗性等が要求される。
【０００８】従って、本発明の目的は、安価で、強度に
優れ、ガイドピンや楔の繰り返し着脱に伴う磨耗や微小
変形が少なく、光コネクタとして安定した低接続損失を
保持するＶ溝基板を提供することにある。さらに本発明
の目的は、従来の金型鋳造法又は金型成形法をベースに
した技術とガラス遷移領域を示す非晶質合金の組み合わ
せによって、所定の形状、寸法精度、及び表面品質を満
足するＶ溝基板を単一のプロセスで量産性良く製造で
き、従って研磨等の機械加工工程を省略又は大幅に削減
できる方法を提供し、もってＶ溝基板に要求される耐久
性、強度、耐衝撃性、耐磨耗性、弾性等に優れた安価な
Ｖ溝基板を提供しようとするものである。
優れ、ガイドピンや楔の繰り返し着脱に伴う磨耗や微小
変形が少なく、光コネクタとして安定した低接続損失を
保持するＶ溝基板を提供することにある。さらに本発明
の目的は、従来の金型鋳造法又は金型成形法をベースに
した技術とガラス遷移領域を示す非晶質合金の組み合わ
せによって、所定の形状、寸法精度、及び表面品質を満
足するＶ溝基板を単一のプロセスで量産性良く製造で
き、従って研磨等の機械加工工程を省略又は大幅に削減
できる方法を提供し、もってＶ溝基板に要求される耐久
性、強度、耐衝撃性、耐磨耗性、弾性等に優れた安価な
Ｖ溝基板を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第１の側面によれば、光ファイバを位置決
め保持するためのＶ溝基板、特にガイドピンを用いてコ
ネクタ同士の結合を実現する多芯光コネクタ用のＶ溝基
板や、光ファイバを位置決め保持する多芯光ファイバ整
列用のＶ溝基板において、従来用いられているシリコン
単結晶ウェハー、アルミナ、エポキシ樹脂等とは異な
り、非晶質合金から作製したことを特徴とするＶ溝基板
が提供される。その第１の態様においては、少なくとも
ガラス遷移領域を有し、好ましくは温度幅３０Ｋ以上の
ガラス遷移領域を有する非晶質合金からなることを特徴
とするＶ溝基板が提供される。
に、本発明の第１の側面によれば、光ファイバを位置決
め保持するためのＶ溝基板、特にガイドピンを用いてコ
ネクタ同士の結合を実現する多芯光コネクタ用のＶ溝基
板や、光ファイバを位置決め保持する多芯光ファイバ整
列用のＶ溝基板において、従来用いられているシリコン
単結晶ウェハー、アルミナ、エポキシ樹脂等とは異な
り、非晶質合金から作製したことを特徴とするＶ溝基板
が提供される。その第１の態様においては、少なくとも
ガラス遷移領域を有し、好ましくは温度幅３０Ｋ以上の
ガラス遷移領域を有する非晶質合金からなることを特徴
とするＶ溝基板が提供される。
【０００１０】好適な態様においては、Ｖ溝基板は、下
記一般式（１）〜（６）のいずれか１つで示される組成
を有し、少なくとも体積率５０％以上の非晶質相を含む
実質的に非晶質の合金からなることを特徴としている。 一般式（１）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f 但し、Ｍ1はＺｒ及びＨｆから選ばれる１種又は２種の
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。 一般式（２）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i 但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ及びＷよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元
素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原
子％で、３０≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０
である。 一般式（３）：Ｍｇ100-pＭ7 p 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。 一般式（４）：Ｍｇ100-q-rＭ7 qＭ8 r 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。 一般式（５）：Ｍｇ100-q-sＭ7 qＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ9はＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群から選ばれる少なく
とも１種の元素、ｑ及びｓはそれぞれ原子％で、１≦ｑ
≦３５、３≦ｓ≦２５である。 一般式（６）：Ｍｇ100-q-r-sＭ7 qＭ8 rＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。
記一般式（１）〜（６）のいずれか１つで示される組成
を有し、少なくとも体積率５０％以上の非晶質相を含む
実質的に非晶質の合金からなることを特徴としている。 一般式（１）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f 但し、Ｍ1はＺｒ及びＨｆから選ばれる１種又は２種の
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。 一般式（２）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i 但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ及びＷよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元
素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原
子％で、３０≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０
である。 一般式（３）：Ｍｇ100-pＭ7 p 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。 一般式（４）：Ｍｇ100-q-rＭ7 qＭ8 r 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。 一般式（５）：Ｍｇ100-q-sＭ7 qＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ9はＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群から選ばれる少なく
とも１種の元素、ｑ及びｓはそれぞれ原子％で、１≦ｑ
≦３５、３≦ｓ≦２５である。 一般式（６）：Ｍｇ100-q-r-sＭ7 qＭ8 rＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。
【００１１】本発明の第２の側面によれば、前記のよう
なＶ溝基板の製造方法も提供される。その一つの方法
は、上面が開放された溶解用容器で非晶質合金を生じ得
る合金材料を溶解し、容器の上部に配置された製品成形
用キャビティを持つ強制冷却鋳型内に合金溶湯を強制移
動させ、上記強制冷却鋳型内で合金溶湯を急冷凝固して
非晶質化させ、非晶質相を含む合金からなる製品を得る
ことを特徴としている。好適な態様においては、上記溶
解用容器内に合金溶湯を上方に強制移動させるための溶
湯移動具が配設されていると共に、上記強制冷却鋳型が
２個以上の同一形状の製品成形用キャビティと各キャビ
ティに連通する湯道を持ち、該湯道が上記溶湯移動具の
移動ライン上に配設されている。
なＶ溝基板の製造方法も提供される。その一つの方法
は、上面が開放された溶解用容器で非晶質合金を生じ得
る合金材料を溶解し、容器の上部に配置された製品成形
用キャビティを持つ強制冷却鋳型内に合金溶湯を強制移
動させ、上記強制冷却鋳型内で合金溶湯を急冷凝固して
非晶質化させ、非晶質相を含む合金からなる製品を得る
ことを特徴としている。好適な態様においては、上記溶
解用容器内に合金溶湯を上方に強制移動させるための溶
湯移動具が配設されていると共に、上記強制冷却鋳型が
２個以上の同一形状の製品成形用キャビティと各キャビ
ティに連通する湯道を持ち、該湯道が上記溶湯移動具の
移動ライン上に配設されている。
【００１２】他の方法は、ガラス遷移領域を有する非晶
質合金を生じ得る合金材料を溶融、保持する容器と、例
えばその下部又は上部に製品形状のキャビティを設けた
金型を配置し、該容器の下部又は上部に設けた孔と金型
の注湯口を結合させた後、容器内の合金溶湯に圧力を加
え、容器の孔を通じて所定量の合金溶湯を金型内に充填
せしめ、１０Ｋ／ｓ以上の冷却速度で凝固させ、非晶質
相を含む合金からなる製品を得ることを特徴としてい
る。前記いずれの方法においても、好適には、前記合金
材料として、前記一般式（１）〜（６）のいずれか１つ
で示される組成を有し、少なくとも体積率５０％以上の
非晶質相を含む実質的に非晶質の合金からなる製品を得
ることができる材料が用いられる。
質合金を生じ得る合金材料を溶融、保持する容器と、例
えばその下部又は上部に製品形状のキャビティを設けた
金型を配置し、該容器の下部又は上部に設けた孔と金型
の注湯口を結合させた後、容器内の合金溶湯に圧力を加
え、容器の孔を通じて所定量の合金溶湯を金型内に充填
せしめ、１０Ｋ／ｓ以上の冷却速度で凝固させ、非晶質
相を含む合金からなる製品を得ることを特徴としてい
る。前記いずれの方法においても、好適には、前記合金
材料として、前記一般式（１）〜（６）のいずれか１つ
で示される組成を有し、少なくとも体積率５０％以上の
非晶質相を含む実質的に非晶質の合金からなる製品を得
ることができる材料が用いられる。
【００１３】本発明のさらに他の方法は、前記一般式
（１）〜（６）のいずれか１つで示される組成を有し、
少なくとも体積率５０％以上の非晶質相を含む実質的に
非晶質の合金からなる非晶質材料を過冷却液体領域温度
まで加熱し、同一温度に保持されたコンテナに挿入し、
製品形状のキャビティを設けた金型をコンテナに連結
し、所定量の合金を過冷却液体の粘性流動を利用して金
型内に圧入、成形することを特徴としている。
（１）〜（６）のいずれか１つで示される組成を有し、
少なくとも体積率５０％以上の非晶質相を含む実質的に
非晶質の合金からなる非晶質材料を過冷却液体領域温度
まで加熱し、同一温度に保持されたコンテナに挿入し、
製品形状のキャビティを設けた金型をコンテナに連結
し、所定量の合金を過冷却液体の粘性流動を利用して金
型内に圧入、成形することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のＶ溝基板の一実
施形態の外観を示している。このＶ溝基板１の上面に
は、平行に列設された４本の光ファイバ用Ｖ溝２と、そ
の両側にガイドピン用Ｖ溝３が形成されており、前記多
芯光コネクタのＶ溝基板として適している。一方、図２
は、本発明のＶ溝基板の他の実施形態の外観を示してお
り、このＶ溝基板１ａの上面には、４本の光ファイバ用
Ｖ溝２が平行に列設されている。本発明の第１の側面に
よれば、前記のように、Ｖ溝基板１，１ａを非晶質合金
から作製する。非晶質合金は、シリコン単結晶ウェハ
ー、アルミナ、エポキシ樹脂に比べて引張強度や曲げ強
度が高く、耐久性、耐衝撃性、耐磨耗性、表面平滑性等
に優れているため、Ｖ溝基板の材質として最適である。
特にエポキシ樹脂に比べて硬度が高く、ガイドピンの着
脱に伴う磨耗や微小変形が生じ難いため、ガイドピンと
ガイドピン穴のクリアランスが増大することもなく、接
続損失の劣化が少ない。
施形態の外観を示している。このＶ溝基板１の上面に
は、平行に列設された４本の光ファイバ用Ｖ溝２と、そ
の両側にガイドピン用Ｖ溝３が形成されており、前記多
芯光コネクタのＶ溝基板として適している。一方、図２
は、本発明のＶ溝基板の他の実施形態の外観を示してお
り、このＶ溝基板１ａの上面には、４本の光ファイバ用
Ｖ溝２が平行に列設されている。本発明の第１の側面に
よれば、前記のように、Ｖ溝基板１，１ａを非晶質合金
から作製する。非晶質合金は、シリコン単結晶ウェハ
ー、アルミナ、エポキシ樹脂に比べて引張強度や曲げ強
度が高く、耐久性、耐衝撃性、耐磨耗性、表面平滑性等
に優れているため、Ｖ溝基板の材質として最適である。
特にエポキシ樹脂に比べて硬度が高く、ガイドピンの着
脱に伴う磨耗や微小変形が生じ難いため、ガイドピンと
ガイドピン穴のクリアランスが増大することもなく、接
続損失の劣化が少ない。
【００１５】また、非晶質合金は、高精度の鋳造性及び
加工性を有するため、金型鋳造法や金型成形法によって
金型のキャビティ形状を忠実に再現した表面平滑なＶ溝
基板を製造できる。前述したように、シリコン単結晶ウ
ェハーやアルミナの場合、所定の寸法になるように研削
加工を行なう必要がある。これに対して、非晶質合金の
場合、鋳造によって、金型形状に従って転写性良く製造
できるため、金型を適切に作製することにより、所定の
形状、寸法精度、及び表面品質を満足するＶ溝基板を単
一のプロセスで量産性良く製造できる。
加工性を有するため、金型鋳造法や金型成形法によって
金型のキャビティ形状を忠実に再現した表面平滑なＶ溝
基板を製造できる。前述したように、シリコン単結晶ウ
ェハーやアルミナの場合、所定の寸法になるように研削
加工を行なう必要がある。これに対して、非晶質合金の
場合、鋳造によって、金型形状に従って転写性良く製造
できるため、金型を適切に作製することにより、所定の
形状、寸法精度、及び表面品質を満足するＶ溝基板を単
一のプロセスで量産性良く製造できる。
【００１６】本発明のＶ溝基板の材質としては、実質的
に非晶質の合金からなる製品を得ることができる材料で
あれば全て使用可能であり、特定の材料に限定されるも
のではないが、下記一般式（１）〜（６）のいずれか１
つで示される組成を有する非晶質合金を好適に使用でき
る。 一般式（１）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f 但し、Ｍ1はＺｒ及びＨｆから選ばれる１種又は２種の
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。
に非晶質の合金からなる製品を得ることができる材料で
あれば全て使用可能であり、特定の材料に限定されるも
のではないが、下記一般式（１）〜（６）のいずれか１
つで示される組成を有する非晶質合金を好適に使用でき
る。 一般式（１）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f 但し、Ｍ1はＺｒ及びＨｆから選ばれる１種又は２種の
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。
【００１７】上記非晶質合金は、下記一般式（１−ａ）
〜（１−ｐ）の非晶質合金を含む。 一般式（１−ａ）：Ｍ1 aＭ2 b この非晶質合金は、Ｍ2元素がＺｒ又はＨｆと共存する
ために、混合エンタルピーが負で大きく、アモルファス
形成能が良い。 一般式（１−ｂ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎc この非晶質合金のように、上記合金に希土類元素を添加
することによりアモルファスの熱的安定性が向上する。
〜（１−ｐ）の非晶質合金を含む。 一般式（１−ａ）：Ｍ1 aＭ2 b この非晶質合金は、Ｍ2元素がＺｒ又はＨｆと共存する
ために、混合エンタルピーが負で大きく、アモルファス
形成能が良い。 一般式（１−ｂ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎc この非晶質合金のように、上記合金に希土類元素を添加
することによりアモルファスの熱的安定性が向上する。
【００１８】一般式（１−ｃ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ3 d 一般式（１−ｄ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 d これらの非晶質合金のように、原子半径の小さな元素
（Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ）でアモルファス構造中の隙間
を埋めることによって、その構造が安定化し、アモルフ
ァス形成能が向上する。
（Ｂｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ）でアモルファス構造中の隙間
を埋めることによって、その構造が安定化し、アモルフ
ァス形成能が向上する。
【００１９】一般式（１−ｅ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ4 e 一般式（１−ｆ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ4 e 一般式（１−ｇ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ3 dＭ4 e 一般式（１−ｈ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 e これらの非晶質合金のように、高融点金属（Ｔａ，Ｗ，
Ｍｏ）を添加した場合、アモルファス形成能に影響を与
えずに耐熱性、耐食性が向上する。
Ｍｏ）を添加した場合、アモルファス形成能に影響を与
えずに耐熱性、耐食性が向上する。
【００２０】一般式（１−ｉ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ5 f 一般式（１−ｊ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ5 f 一般式（１−ｋ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ3 dＭ5 f 一般式（１−ｌ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ5 f 一般式（１−ｍ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ4 eＭ5 f 一般式（１−ｎ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ4 eＭ5 f 一般式（１−ｏ）：Ｍ1 aＭ2 bＭ3 dＭ4 eＭ5 f 一般式（１−ｐ）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f これらの貴金属（Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｇ）を含んだ非
晶質合金の場合、結晶化が起きても脆くならない。
晶質合金の場合、結晶化が起きても脆くならない。
【００２１】 一般式（２）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i但し、Ｌｎ
はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる少なくとも１
種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ及びＷより
なる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢ
ｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくと
も１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原子％で、３０
≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０である。
はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈ
ｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる少なくとも１
種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ及びＷより
なる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢ
ｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくと
も１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原子％で、３０
≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０である。
【００２２】上記非晶質合金は、下記一般式（２−ａ）
及び（２−ｂ）の非晶質合金を含む。 一般式（２−ａ）：Ａｌ100-g-hＬｎgＭ6 h この非晶質合金は、混合エンタルピーが負で大きく、ア
モルファス形成能が良い。 一般式（２−ｂ）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i この非晶質合金においては、原子半径の小さな元素（Ｂ
ｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ）でアモルファス構造中の隙間を埋
めることによって、その構造が安定化し、アモルファス
形成能が向上する。
及び（２−ｂ）の非晶質合金を含む。 一般式（２−ａ）：Ａｌ100-g-hＬｎgＭ6 h この非晶質合金は、混合エンタルピーが負で大きく、ア
モルファス形成能が良い。 一般式（２−ｂ）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i この非晶質合金においては、原子半径の小さな元素（Ｂ
ｅ，Ｂ，Ｃ，Ｎ，Ｏ）でアモルファス構造中の隙間を埋
めることによって、その構造が安定化し、アモルファス
形成能が向上する。
【００２３】一般式（３）：Ｍｇ100-pＭ7 p 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。この非晶質合金は、混合エンタルピーが負
で大きく、アモルファス形成能が良い。
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。この非晶質合金は、混合エンタルピーが負
で大きく、アモルファス形成能が良い。
【００２４】一般式（４）：Ｍｇ100-q-rＭ7 qＭ8 r 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。この非晶質合金のように、前記一般式（３）
の合金において原子半径の小さな元素（Ａｌ，Ｓｉ，Ｃ
ａ）でアモルファス構造中の隙間を埋めることによっ
て、その構造が安定化し、アモルファス形成能が向上す
る。
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。この非晶質合金のように、前記一般式（３）
の合金において原子半径の小さな元素（Ａｌ，Ｓｉ，Ｃ
ａ）でアモルファス構造中の隙間を埋めることによっ
て、その構造が安定化し、アモルファス形成能が向上す
る。
【００２５】一般式（５）：Ｍｇ100-q-sＭ7 qＭ9 s 一般式（６）：Ｍｇ100-q-r-sＭ7 qＭ8 rＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。これらの非晶質合金のように、前記一般式
（３）及び（４）の合金に希土類元素を添加することに
よりアモルファスの熱的安定性が向上する。
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。これらの非晶質合金のように、前記一般式
（３）及び（４）の合金に希土類元素を添加することに
よりアモルファスの熱的安定性が向上する。
【００２６】前記した非晶質合金の中でも、ガラス遷移
温度（Ｔｇ）と結晶化温度（Ｔｘ）の温度差が極めて広
いＺｒ−ＴＭ−Ａｌ系及びＨｆ−ＴＭ−Ａｌ系（ＴＭ：
遷移金属）非晶質合金は、高強度、高耐食性であると共
に、過冷却液体領域（ガラス遷移領域）ΔＴｘ＝Ｔｘ−
Ｔｇが３０Ｋ以上、特にＺｒ−ＴＭ−Ａｌ系非晶質合金
は６０Ｋ以上と極めて広く、この温度領域では粘性流動
により数１０ＭＰａ以下の低応力でも非常に良好な加工
性を示す。また、冷却速度が数１０Ｋ／ｓ程度の鋳造法
によっても非晶質バルク材が得られるなど、非常に安定
で製造し易い特徴を持っている。これらの合金の用途研
究の結果、溶湯からの金型鋳造によっても、またガラス
遷移領域を利用した粘性流動による成形加工によって
も、非晶質材料ができると同時に、金型形状及び寸法を
極めて忠実に再現し、これらの合金の物性も相俟ってＶ
溝基板の材料として適していることが判明した。
温度（Ｔｇ）と結晶化温度（Ｔｘ）の温度差が極めて広
いＺｒ−ＴＭ−Ａｌ系及びＨｆ−ＴＭ−Ａｌ系（ＴＭ：
遷移金属）非晶質合金は、高強度、高耐食性であると共
に、過冷却液体領域（ガラス遷移領域）ΔＴｘ＝Ｔｘ−
Ｔｇが３０Ｋ以上、特にＺｒ−ＴＭ−Ａｌ系非晶質合金
は６０Ｋ以上と極めて広く、この温度領域では粘性流動
により数１０ＭＰａ以下の低応力でも非常に良好な加工
性を示す。また、冷却速度が数１０Ｋ／ｓ程度の鋳造法
によっても非晶質バルク材が得られるなど、非常に安定
で製造し易い特徴を持っている。これらの合金の用途研
究の結果、溶湯からの金型鋳造によっても、またガラス
遷移領域を利用した粘性流動による成形加工によって
も、非晶質材料ができると同時に、金型形状及び寸法を
極めて忠実に再現し、これらの合金の物性も相俟ってＶ
溝基板の材料として適していることが判明した。
【００２７】本発明に利用されるこのＺｒ−ＴＭ−Ａｌ
系及びＨｆ−ＴＭ−Ａｌ系非晶質合金は、合金組成、測
定法によっても異なるが、非常に大きなΔＴｘの範囲を
持っている。例えばＺｒ60Ａｌ15Ｃｏ2.5Ｎｉ7.5Ｃｕ15
合金（Ｔｇ：６５２Ｋ、Ｔｘ：７６８Ｋ）のΔＴｘは１
１６Ｋと極めて広い。耐酸化性も極めて良く、空気中で
Ｔｇまでの高温に熱してもほとんど酸化されない。硬度
は室温からＴｇ付近までビッカース硬度（Ｈｖ）で４６
０（ＤＰＮ）、引張強度は１，６００ＭＰａ、曲げ強度
は３，０００ＭＰａに達する。熱膨張率αは室温からＴ
ｇ付近まで１×１０-5／Ｋと小さく、ヤング率は９１Ｇ
Ｐａ、圧縮時の弾性限界は４〜５％を超える。さらに靭
性も高く、シャルピー衝撃値で６〜７Ｊ／ｃｍ2を示
す。このように非常に高強度の特性を示しながら、ガラ
ス遷移領域まで加熱されると、流動応力は１０ＭＰａ程
度まで低下する。このため極めて加工が容易で、低応力
で複雑な形状の微小部品や高精度部品に成形できるのが
本合金の特徴である。しかも、いわゆるガラス（非晶
質）としての特性から加工（変形）表面は極めて平滑性
が高く、結晶合金を変形させたときのように滑り帯が表
面に現われるステップなどは実質的に発生しない特徴を
持っている。
系及びＨｆ−ＴＭ−Ａｌ系非晶質合金は、合金組成、測
定法によっても異なるが、非常に大きなΔＴｘの範囲を
持っている。例えばＺｒ60Ａｌ15Ｃｏ2.5Ｎｉ7.5Ｃｕ15
合金（Ｔｇ：６５２Ｋ、Ｔｘ：７６８Ｋ）のΔＴｘは１
１６Ｋと極めて広い。耐酸化性も極めて良く、空気中で
Ｔｇまでの高温に熱してもほとんど酸化されない。硬度
は室温からＴｇ付近までビッカース硬度（Ｈｖ）で４６
０（ＤＰＮ）、引張強度は１，６００ＭＰａ、曲げ強度
は３，０００ＭＰａに達する。熱膨張率αは室温からＴ
ｇ付近まで１×１０-5／Ｋと小さく、ヤング率は９１Ｇ
Ｐａ、圧縮時の弾性限界は４〜５％を超える。さらに靭
性も高く、シャルピー衝撃値で６〜７Ｊ／ｃｍ2を示
す。このように非常に高強度の特性を示しながら、ガラ
ス遷移領域まで加熱されると、流動応力は１０ＭＰａ程
度まで低下する。このため極めて加工が容易で、低応力
で複雑な形状の微小部品や高精度部品に成形できるのが
本合金の特徴である。しかも、いわゆるガラス（非晶
質）としての特性から加工（変形）表面は極めて平滑性
が高く、結晶合金を変形させたときのように滑り帯が表
面に現われるステップなどは実質的に発生しない特徴を
持っている。
【００２８】一般に、非晶質合金はガラス遷移領域まで
加熱すると長時間の保持によって結晶化が始まるが、本
合金のようにΔＴｘが広い合金は非晶質相が安定であ
り、ΔＴｘ内の温度を適当に選べば２時間程度までは結
晶が発生せず、通常の成形加工においては結晶化を懸念
する必要はない。また、本合金は溶湯からの凝固におい
てもこの特性を如何なく発揮する。一般に非晶質合金の
製造には急速な冷却が必要とされるが、本合金は冷却速
度１０Ｋ／ｓ程度の冷却で溶湯から容易に非晶質単相か
らなるバルク材を得ることができる。その凝固表面はや
はり極めて平滑であり、金型表面のミクロンオーダーの
研磨傷でさえも忠実に再現する転写性を持っている。
加熱すると長時間の保持によって結晶化が始まるが、本
合金のようにΔＴｘが広い合金は非晶質相が安定であ
り、ΔＴｘ内の温度を適当に選べば２時間程度までは結
晶が発生せず、通常の成形加工においては結晶化を懸念
する必要はない。また、本合金は溶湯からの凝固におい
てもこの特性を如何なく発揮する。一般に非晶質合金の
製造には急速な冷却が必要とされるが、本合金は冷却速
度１０Ｋ／ｓ程度の冷却で溶湯から容易に非晶質単相か
らなるバルク材を得ることができる。その凝固表面はや
はり極めて平滑であり、金型表面のミクロンオーダーの
研磨傷でさえも忠実に再現する転写性を持っている。
【００２９】従って、Ｖ溝基板材料として本合金を適用
すれば、金型表面がＶ溝基板の要求特性を満たす表面品
質を持っておれば、鋳造材においても金型の表面特性を
そのまま再現し、従来の金型鋳造法、金型成形法におい
ても寸法調整、表面粗さ調整の工程を省略又は短縮する
ことができる。以上のように、比較的低い硬度、高い引
張強度及び高い曲げ強度、比較的低いヤング率、高弾性
限界、高耐衝撃性、高耐磨耗性、表面の平滑性、高精度
の鋳造又は加工性を併せ持った特徴は、Ｖ溝基板の材料
として適しているばかりでなく、従来の成形加工方法を
適用でき、量産を可能にする。
すれば、金型表面がＶ溝基板の要求特性を満たす表面品
質を持っておれば、鋳造材においても金型の表面特性を
そのまま再現し、従来の金型鋳造法、金型成形法におい
ても寸法調整、表面粗さ調整の工程を省略又は短縮する
ことができる。以上のように、比較的低い硬度、高い引
張強度及び高い曲げ強度、比較的低いヤング率、高弾性
限界、高耐衝撃性、高耐磨耗性、表面の平滑性、高精度
の鋳造又は加工性を併せ持った特徴は、Ｖ溝基板の材料
として適しているばかりでなく、従来の成形加工方法を
適用でき、量産を可能にする。
【００３０】図７は、金型鋳造法により本発明のＶ溝基
板を製造する装置及び方法の一実施形態の概略構成を示
している。強制冷却鋳型３０は上型３１と下型３５とか
らなり、上型３１にはＶ溝基板の外径寸法を規制する一
対の製品成形用キャビティ３２ａ，３２ｂが形成されて
いる。これらのキャビティ３２ａ，３２ｂは湯道３３に
よって連通されており、キャビティ３２ａ，３２ｂの周
囲をそれぞれ所定間隔を置いて半周する湯道の部分３４
ａ，３４ｂの先端部からキャビティ３２ａ，３２ｂ内に
溶湯が流入されるように構成されている。一方、下型３
５の所定箇所には上記湯道３３と連通する注湯口（貫通
孔）３６が形成され、その下部には溶解用容器４０の円
筒状原料収容部４２の上端部と対応する形状の凹部３７
が形成されている。強制冷却鋳型３０は、銅、銅合金、
超硬合金その他の金属材料から作製することができる
が、キャビティ３２ａ，３２ｂ内に注入された溶湯の冷
却速度を速くするために、熱容量が大きくかつ熱伝導率
の高い材料、例えば銅製、銅合金製等とすることが好ま
しい。また、上型には冷却水、冷媒ガス等の冷却媒体を
流通させる流路を配設することもできる。
板を製造する装置及び方法の一実施形態の概略構成を示
している。強制冷却鋳型３０は上型３１と下型３５とか
らなり、上型３１にはＶ溝基板の外径寸法を規制する一
対の製品成形用キャビティ３２ａ，３２ｂが形成されて
いる。これらのキャビティ３２ａ，３２ｂは湯道３３に
よって連通されており、キャビティ３２ａ，３２ｂの周
囲をそれぞれ所定間隔を置いて半周する湯道の部分３４
ａ，３４ｂの先端部からキャビティ３２ａ，３２ｂ内に
溶湯が流入されるように構成されている。一方、下型３
５の所定箇所には上記湯道３３と連通する注湯口（貫通
孔）３６が形成され、その下部には溶解用容器４０の円
筒状原料収容部４２の上端部と対応する形状の凹部３７
が形成されている。強制冷却鋳型３０は、銅、銅合金、
超硬合金その他の金属材料から作製することができる
が、キャビティ３２ａ，３２ｂ内に注入された溶湯の冷
却速度を速くするために、熱容量が大きくかつ熱伝導率
の高い材料、例えば銅製、銅合金製等とすることが好ま
しい。また、上型には冷却水、冷媒ガス等の冷却媒体を
流通させる流路を配設することもできる。
【００３１】溶解用容器４０は、本体４１の上部に円筒
状の原料収容部４２を有し、前記下型３５の注湯口３６
の真下に昇降自在に配設されている。原料収容部４２の
原料収容孔４３内には、該原料収容孔４３と略等しい径
を有する溶湯移動具４４が摺動自在に配置されており、
該溶湯移動具４４は図示しない油圧シリンダ（又は空圧
シリンダ）のプランジャー４５により上下動される。ま
た、溶解用容器４０の原料収容部４２の周囲には、加熱
源として誘導コイル４６が配設されている。加熱源とし
ては、高周波誘導加熱の他、抵抗加熱等の任意の手段を
採用できる。上記原料収容部４２及び溶湯移動具４４の
材質としては、セラミックス、耐熱皮膜コーティング金
属材料などの耐熱性材料が好ましい。なお、溶湯の酸化
皮膜形成を防止するために、装置全体を真空中又はＡｒ
ガス等の不活性ガス雰囲気中に配置するか、あるいは少
なくとも下型３５と溶解用容器４０の原料収容部４２上
部との間に不活性ガスを流すことが好ましい。
状の原料収容部４２を有し、前記下型３５の注湯口３６
の真下に昇降自在に配設されている。原料収容部４２の
原料収容孔４３内には、該原料収容孔４３と略等しい径
を有する溶湯移動具４４が摺動自在に配置されており、
該溶湯移動具４４は図示しない油圧シリンダ（又は空圧
シリンダ）のプランジャー４５により上下動される。ま
た、溶解用容器４０の原料収容部４２の周囲には、加熱
源として誘導コイル４６が配設されている。加熱源とし
ては、高周波誘導加熱の他、抵抗加熱等の任意の手段を
採用できる。上記原料収容部４２及び溶湯移動具４４の
材質としては、セラミックス、耐熱皮膜コーティング金
属材料などの耐熱性材料が好ましい。なお、溶湯の酸化
皮膜形成を防止するために、装置全体を真空中又はＡｒ
ガス等の不活性ガス雰囲気中に配置するか、あるいは少
なくとも下型３５と溶解用容器４０の原料収容部４２上
部との間に不活性ガスを流すことが好ましい。
【００３２】本発明のＶ溝基板の製造に際しては、ま
ず、溶解用容器４０が強制冷却鋳型３０の下方に離間し
た状態において、原料収容部４２内の溶湯移動具４４上
の空間内に前記したような非晶質合金を生じ得る組成の
合金原料Ａを装填する。合金原料Ａとしては棒状、ペレ
ット状、粉末状等の任意の形態のものを使用できる。次
いで、誘導コイル４６を励磁して合金原料Ａを急速に加
熱する。合金原料Ａが溶解したかどうかを溶湯温度を検
出して確認した後、誘導コイル４６を消磁し、溶解用容
器４０をその上端部が下型３５の凹部３７に嵌挿される
まで上昇させ、次いで油圧シリンダを作動させて溶湯移
動具４４を急速に上昇させ、溶湯を強制冷却鋳型３０の
注湯口３６から射出する。射出された溶湯は湯道３３を
経て各製品成形用キャビティ３２ａ，３２ｂ内に注入、
加圧され、急速に凝固される。この際、射出温度、射出
速度等を適宜設定することにより、１０3Ｋ／ｓ以上の
冷却速度が得られる。その後、溶解用容器４０を下降さ
せ、上型３１と下型３５を分離して製品を取り出す。
ず、溶解用容器４０が強制冷却鋳型３０の下方に離間し
た状態において、原料収容部４２内の溶湯移動具４４上
の空間内に前記したような非晶質合金を生じ得る組成の
合金原料Ａを装填する。合金原料Ａとしては棒状、ペレ
ット状、粉末状等の任意の形態のものを使用できる。次
いで、誘導コイル４６を励磁して合金原料Ａを急速に加
熱する。合金原料Ａが溶解したかどうかを溶湯温度を検
出して確認した後、誘導コイル４６を消磁し、溶解用容
器４０をその上端部が下型３５の凹部３７に嵌挿される
まで上昇させ、次いで油圧シリンダを作動させて溶湯移
動具４４を急速に上昇させ、溶湯を強制冷却鋳型３０の
注湯口３６から射出する。射出された溶湯は湯道３３を
経て各製品成形用キャビティ３２ａ，３２ｂ内に注入、
加圧され、急速に凝固される。この際、射出温度、射出
速度等を適宜設定することにより、１０3Ｋ／ｓ以上の
冷却速度が得られる。その後、溶解用容器４０を下降さ
せ、上型３１と下型３５を分離して製品を取り出す。
【００３３】前記の方法で製造された鋳造後の製品形状
を図８に示す。鋳造品５０のＶ溝基板部分５１ａ，５１
ｂから湯道部分５２ａ，５２ｂを切断・分離し、その切
断面を研磨することにより、鋳型のキャビティ面を忠実
に再現した平滑な表面を有する図１に示すようなＶ溝基
板１が得られる。前記のような高圧ダイカスト法によれ
ば、鋳造圧力が約１００ＭＰａまで、射出速度が数ｍ／
ｓまで可能であり、以下のような利点が得られる。 （１）溶湯の金型への充填が数ｍｓ以内で完了し、急冷
作用が大きい。 （２）溶湯の金型との高密着性による冷却速度の増大と
ともに、精密成形が可能である。 （３）鋳造品の凝固収縮時における引け巣などの欠陥を
低減できる。 （４）複雑な形状の成形品の作製が可能になる。 （５）高粘度の溶湯の鋳込みが可能になる。
を図８に示す。鋳造品５０のＶ溝基板部分５１ａ，５１
ｂから湯道部分５２ａ，５２ｂを切断・分離し、その切
断面を研磨することにより、鋳型のキャビティ面を忠実
に再現した平滑な表面を有する図１に示すようなＶ溝基
板１が得られる。前記のような高圧ダイカスト法によれ
ば、鋳造圧力が約１００ＭＰａまで、射出速度が数ｍ／
ｓまで可能であり、以下のような利点が得られる。 （１）溶湯の金型への充填が数ｍｓ以内で完了し、急冷
作用が大きい。 （２）溶湯の金型との高密着性による冷却速度の増大と
ともに、精密成形が可能である。 （３）鋳造品の凝固収縮時における引け巣などの欠陥を
低減できる。 （４）複雑な形状の成形品の作製が可能になる。 （５）高粘度の溶湯の鋳込みが可能になる。
【００３４】図９は本発明のＶ溝基板を製造する装置及
び方法の他の実施形態の概略構成を示している。図９に
おいて、符号６０は前記したような非晶質合金を生じ得
る合金材料を溶融、保持するための容器であり、該容器
６０の下部には製品形状のキャビティ７２ａ，７２ｂを
有する分割金型７０が配置される。容器６０の加熱手段
（図示せず）としては、高周波誘導加熱、抵抗加熱等、
任意の手段が採用できる。金型７０の構造は、上下関係
が逆である以外は前記図７に示す金型３０と実質的に同
一である。すなわち、上型７５は注湯口（貫通孔）７６
の上部に容器６０の下端部を収容する凹部７７が形成さ
れており、図７に示す下型３５に対応している。一方、
下型７１は、製品成形用キャビティ７２ａ，７２ｂ、湯
道７３，７４ａ，７４ｂの形状及び配置態様が上下逆な
以外は図７に示す上型３１と同一である。
び方法の他の実施形態の概略構成を示している。図９に
おいて、符号６０は前記したような非晶質合金を生じ得
る合金材料を溶融、保持するための容器であり、該容器
６０の下部には製品形状のキャビティ７２ａ，７２ｂを
有する分割金型７０が配置される。容器６０の加熱手段
（図示せず）としては、高周波誘導加熱、抵抗加熱等、
任意の手段が採用できる。金型７０の構造は、上下関係
が逆である以外は前記図７に示す金型３０と実質的に同
一である。すなわち、上型７５は注湯口（貫通孔）７６
の上部に容器６０の下端部を収容する凹部７７が形成さ
れており、図７に示す下型３５に対応している。一方、
下型７１は、製品成形用キャビティ７２ａ，７２ｂ、湯
道７３，７４ａ，７４ｂの形状及び配置態様が上下逆な
以外は図７に示す上型３１と同一である。
【００３５】Ｖ溝基板の製造に際しては、容器６０の底
部に形成されている細孔６１を金型７０の注湯口７６に
接続した後、容器６０内の合金溶湯Ａ’に例えば不活性
ガスを介して圧力を加え、容器６０底部の細孔６１から
湯道７３，７４ａ，７４ｂを経て所定量の合金溶湯Ａ’
を各キャビティ７２ａ，７２ｂ内に充填せしめ、好まし
くは１０Ｋ／ｓ以上の冷却速度で凝固させ、実質的に非
晶質相からなる合金製Ｖ溝基板を得る。
部に形成されている細孔６１を金型７０の注湯口７６に
接続した後、容器６０内の合金溶湯Ａ’に例えば不活性
ガスを介して圧力を加え、容器６０底部の細孔６１から
湯道７３，７４ａ，７４ｂを経て所定量の合金溶湯Ａ’
を各キャビティ７２ａ，７２ｂ内に充填せしめ、好まし
くは１０Ｋ／ｓ以上の冷却速度で凝固させ、実質的に非
晶質相からなる合金製Ｖ溝基板を得る。
【００３６】前記したような方法により、寸法精度Ｌ±
０．５μｍ、表面粗度０．２〜０．４μｍでＶ溝基板を
製造できる。なお、前記した方法では、一対の製品成形
用キャビティを形成した金型を用い、単一の工程で２個
の製品を製造する２個取りの例を説明したが、３個以上
のキャビティを形成した金型を用い、多数個取りとする
ことも勿論可能である。また、Ｖ溝基板の寸法、形状、
数においても前記例に限定されるものではない。さら
に、本発明によるＶ溝基板は、多芯光コネクタ用及び多
芯光ファイバ整列用のＶ溝基板に限定されるものではな
く、例えば単芯光コネクタなども同様の方法で製造でき
る。
０．５μｍ、表面粗度０．２〜０．４μｍでＶ溝基板を
製造できる。なお、前記した方法では、一対の製品成形
用キャビティを形成した金型を用い、単一の工程で２個
の製品を製造する２個取りの例を説明したが、３個以上
のキャビティを形成した金型を用い、多数個取りとする
ことも勿論可能である。また、Ｖ溝基板の寸法、形状、
数においても前記例に限定されるものではない。さら
に、本発明によるＶ溝基板は、多芯光コネクタ用及び多
芯光ファイバ整列用のＶ溝基板に限定されるものではな
く、例えば単芯光コネクタなども同様の方法で製造でき
る。
【００３７】また、前記したような合金鋳造法の他に、
押出成形も可能である。すなわち、前記したような非晶
質合金は、大きな過冷却液体領域ΔＴｘを持っているた
め、このような非晶質合金からなる材料を過冷却液体領
域温度まで加熱して同一温度に保持されたコンテナに挿
入し、該コンテナをＶ溝基板製品形状のキャビティを設
けた金型に連結し、所定量の合金を過冷却液体の粘性流
動を利用して金型キャビティ内に圧入、成形して所定の
形状のＶ溝基板を得ることもできる。
押出成形も可能である。すなわち、前記したような非晶
質合金は、大きな過冷却液体領域ΔＴｘを持っているた
め、このような非晶質合金からなる材料を過冷却液体領
域温度まで加熱して同一温度に保持されたコンテナに挿
入し、該コンテナをＶ溝基板製品形状のキャビティを設
けた金型に連結し、所定量の合金を過冷却液体の粘性流
動を利用して金型キャビティ内に圧入、成形して所定の
形状のＶ溝基板を得ることもできる。
【００３８】
【実施例】以下、本発明の効果を具体的に確認した実施
例を示し、本発明について具体的に説明するが、本発明
が下記実施例に限定されるものでないことはもとよりで
ある。
例を示し、本発明について具体的に説明するが、本発明
が下記実施例に限定されるものでないことはもとよりで
ある。
【００３９】実施例１ 図７に示す装置を用い、射出温度１２７３Ｋ、射出速度
１ｍ／ｓ、鋳造圧力１０ＭＰａ、充填時間１００ｍｓの
条件で、Ｚｒ65Ａｌ10Ｎｉ10Ｃｕ15の組成を有する非晶
質合金を用いて、図１に示す外形形状（幅６．４ｍｍ、
厚さ１．２ｍｍ、長さ８ｍｍ）のＶ溝基板（Ｖ溝ピッチ
０．２５ｍｍ、光ファイバ０．１２５ｍｍ用の４芯）を
作製した。得られたＶ溝基板は金型キャビティ面を忠実
に再現した表面平滑性に優れた製品であり、ヤング率８
０ＧＰａ、曲げ強度２，９７０ＭＰａ、ビッカース硬度
４００（ＤＰＮ）、熱膨張率α＝０．９５×１０-5／Ｋ
の特性を有していた。このＶ溝基板を用いて、多芯光コ
ネクタを作製し、５００回の着脱を行なったが、ガイド
ピン及びガイドピン穴周辺には磨耗粉は認められず、５
００回着脱後の接続損失も試験前と同様に、０．５ｄＢ
以下の規格値を満足した。
１ｍ／ｓ、鋳造圧力１０ＭＰａ、充填時間１００ｍｓの
条件で、Ｚｒ65Ａｌ10Ｎｉ10Ｃｕ15の組成を有する非晶
質合金を用いて、図１に示す外形形状（幅６．４ｍｍ、
厚さ１．２ｍｍ、長さ８ｍｍ）のＶ溝基板（Ｖ溝ピッチ
０．２５ｍｍ、光ファイバ０．１２５ｍｍ用の４芯）を
作製した。得られたＶ溝基板は金型キャビティ面を忠実
に再現した表面平滑性に優れた製品であり、ヤング率８
０ＧＰａ、曲げ強度２，９７０ＭＰａ、ビッカース硬度
４００（ＤＰＮ）、熱膨張率α＝０．９５×１０-5／Ｋ
の特性を有していた。このＶ溝基板を用いて、多芯光コ
ネクタを作製し、５００回の着脱を行なったが、ガイド
ピン及びガイドピン穴周辺には磨耗粉は認められず、５
００回着脱後の接続損失も試験前と同様に、０．５ｄＢ
以下の規格値を満足した。
【００４０】実施例２ 図７に示すような鋼製金型と金属押出機を連結し、実施
例１と同じ合金の押出によってＶ溝基板の製造を行なっ
た。押出用素材は別途鋳造によって製造された同合金の
非晶質ビレット（直径２５ｍｍ，長さ４０ｍｍ）であ
る。ビレットは７３０Ｋに予熱し、押出機のコンテナ、
流入部、成形部の金型も同じく７３０Ｋに予熱した。こ
のビレットを押出機のコンテナに挿入し、金型内に射出
した。金型を冷却後、成形材を取り出し、流入部を除去
後、検査を行なった。外観、寸法精度、表面粗さなど、
実施例１で得られたＶ溝基板とほぼ同等の品質を得るこ
とができた。また、５００回のガイドピン着脱後の性能
も、実施例１と同様に規格値を満足した。
例１と同じ合金の押出によってＶ溝基板の製造を行なっ
た。押出用素材は別途鋳造によって製造された同合金の
非晶質ビレット（直径２５ｍｍ，長さ４０ｍｍ）であ
る。ビレットは７３０Ｋに予熱し、押出機のコンテナ、
流入部、成形部の金型も同じく７３０Ｋに予熱した。こ
のビレットを押出機のコンテナに挿入し、金型内に射出
した。金型を冷却後、成形材を取り出し、流入部を除去
後、検査を行なった。外観、寸法精度、表面粗さなど、
実施例１で得られたＶ溝基板とほぼ同等の品質を得るこ
とができた。また、５００回のガイドピン着脱後の性能
も、実施例１と同様に規格値を満足した。
【００４１】実施例３ 図７に示す装置を用い、射出温度１０７３Ｋ、射出速度
１ｍ／ｓ、鋳造圧力１０ＭＰａ、充填時間１００ｍｓの
条件で、Ｌａ55Ａｌ25Ｎｉ10Ｃｕ10の組成を有する非晶
質合金を用いて、図１に示す外形形状のＶ溝基板を作製
した。得られたＶ溝基板は金型キャビティ面を忠実に再
現した表面平滑性に優れた製品であり、ヤング率２０Ｇ
Ｐａ、曲げ強度１，１００ＭＰａ、ビッカース硬度２４
０（ＤＰＮ）、熱膨張率α＝０．７×１０-5／Ｋの特性
を有していた。このＶ溝基板を用いて、多芯光コネクタ
を作製し、５００回の着脱を行なったが、ガイドピン及
びガイドピン穴周辺には磨耗粉は認められず、５００回
着脱後の接続損失も試験前と同様に、０．５ｄＢ以下の
規格値を満足した。
１ｍ／ｓ、鋳造圧力１０ＭＰａ、充填時間１００ｍｓの
条件で、Ｌａ55Ａｌ25Ｎｉ10Ｃｕ10の組成を有する非晶
質合金を用いて、図１に示す外形形状のＶ溝基板を作製
した。得られたＶ溝基板は金型キャビティ面を忠実に再
現した表面平滑性に優れた製品であり、ヤング率２０Ｇ
Ｐａ、曲げ強度１，１００ＭＰａ、ビッカース硬度２４
０（ＤＰＮ）、熱膨張率α＝０．７×１０-5／Ｋの特性
を有していた。このＶ溝基板を用いて、多芯光コネクタ
を作製し、５００回の着脱を行なったが、ガイドピン及
びガイドピン穴周辺には磨耗粉は認められず、５００回
着脱後の接続損失も試験前と同様に、０．５ｄＢ以下の
規格値を満足した。
【００４２】実施例４ 図７に示すような銅製金型と金属押出機を連結し、実施
例３と同じ合金の押出によってＶ溝基板の製造を行なっ
た。押出用素材は別途鋳造によって製造された同合金の
非晶質ビレットである。ビレットは４７３Ｋに予熱し、
押出機のコンテナ、流入部、成形部の金型も同じく４７
３Ｋに予熱した。このビレットを押出機のコンテナに挿
入し、金型内に射出した。金型を冷却後、成形材を取り
出し、流入部を除去後、検査を行なった。外観、寸法精
度、表面粗さなど、実施例３で得られたＶ溝基板とほぼ
同等の品質を得ることができた。また、５００回のガイ
ドピン着脱後の性能も、実施例３と同様に規格値を満足
した。
例３と同じ合金の押出によってＶ溝基板の製造を行なっ
た。押出用素材は別途鋳造によって製造された同合金の
非晶質ビレットである。ビレットは４７３Ｋに予熱し、
押出機のコンテナ、流入部、成形部の金型も同じく４７
３Ｋに予熱した。このビレットを押出機のコンテナに挿
入し、金型内に射出した。金型を冷却後、成形材を取り
出し、流入部を除去後、検査を行なった。外観、寸法精
度、表面粗さなど、実施例３で得られたＶ溝基板とほぼ
同等の品質を得ることができた。また、５００回のガイ
ドピン着脱後の性能も、実施例３と同様に規格値を満足
した。
【００４３】実施例５ 図７に示す装置を用い、射出温度１０７３Ｋ、射出速度
１ｍ／ｓ、鋳造圧力１０ＭＰａ、充填時間１００ｍｓの
条件で、Ｍｇ75Ｃｕ15Ｙ10の組成を有する非晶質合金を
用いて、図１に示す外形形状のＶ溝基板を作製した。得
られたＶ溝基板は金型キャビティ面を忠実に再現した表
面平滑性に優れた製品であり、ヤング率４７ＧＰａ、曲
げ強度１，０８０ＭＰａ、ビッカース硬度２５０（ＤＰ
Ｎ）の特性を有していた。このＶ溝基板を用いて、多芯
光コネクタを作製し、５００回の着脱を行なったが、ガ
イドピン及びガイドピン穴周辺には磨耗粉は認められ
ず、５００回着脱後の接続損失も試験前と同様に、０．
５ｄＢ以下の規格値を満足した。
１ｍ／ｓ、鋳造圧力１０ＭＰａ、充填時間１００ｍｓの
条件で、Ｍｇ75Ｃｕ15Ｙ10の組成を有する非晶質合金を
用いて、図１に示す外形形状のＶ溝基板を作製した。得
られたＶ溝基板は金型キャビティ面を忠実に再現した表
面平滑性に優れた製品であり、ヤング率４７ＧＰａ、曲
げ強度１，０８０ＭＰａ、ビッカース硬度２５０（ＤＰ
Ｎ）の特性を有していた。このＶ溝基板を用いて、多芯
光コネクタを作製し、５００回の着脱を行なったが、ガ
イドピン及びガイドピン穴周辺には磨耗粉は認められ
ず、５００回着脱後の接続損失も試験前と同様に、０．
５ｄＢ以下の規格値を満足した。
【００４４】実施例６ 図７に示すような銅製金型と金属押出機を連結し、実施
例５と同じ合金の押出によってＶ溝基板の製造を行なっ
た。押出用素材は別途鋳造によって製造された同合金の
非晶質ビレットである。ビレットは４５０Ｋに予熱し、
押出機のコンテナ、流入部、成形部の金型も同じく４５
０Ｋに予熱した。このビレットを押出機のコンテナに挿
入し、金型内に射出した。金型を冷却後、成形材を取り
出し、流入部を除去後、検査を行なった。外観、寸法精
度、表面粗さなど、実施例３で得られたＶ溝基板とほぼ
同等の品質を得ることができた。また、５００回のガイ
ドピン着脱後の性能も、実施例５と同様に規格値を満足
した。
例５と同じ合金の押出によってＶ溝基板の製造を行なっ
た。押出用素材は別途鋳造によって製造された同合金の
非晶質ビレットである。ビレットは４５０Ｋに予熱し、
押出機のコンテナ、流入部、成形部の金型も同じく４５
０Ｋに予熱した。このビレットを押出機のコンテナに挿
入し、金型内に射出した。金型を冷却後、成形材を取り
出し、流入部を除去後、検査を行なった。外観、寸法精
度、表面粗さなど、実施例３で得られたＶ溝基板とほぼ
同等の品質を得ることができた。また、５００回のガイ
ドピン着脱後の性能も、実施例５と同様に規格値を満足
した。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ガラス
遷移領域の広い例えばＺｒ−ＴＭ−Ａｌ系及びＨｆ−Ｔ
Ｍ−Ａｌ系などの非晶質合金の金型鋳造法、金型成形法
によって、Ｖ溝基板に要求される寸法精度、表面品質を
満足するＶ溝基板を生産性良く低コストで製造すること
ができる。しかも、本発明に利用される非晶質合金は強
度、靭性、耐食性、耐磨耗性等に優れるため、特にガイ
ドピンの繰り返し着脱後にも磨耗や微小変形が少なく、
位置合わせ精度が維持され、光コネクタとして安定した
低接続損失を保持するＶ溝基板を提供することができ
る。
遷移領域の広い例えばＺｒ−ＴＭ−Ａｌ系及びＨｆ−Ｔ
Ｍ−Ａｌ系などの非晶質合金の金型鋳造法、金型成形法
によって、Ｖ溝基板に要求される寸法精度、表面品質を
満足するＶ溝基板を生産性良く低コストで製造すること
ができる。しかも、本発明に利用される非晶質合金は強
度、靭性、耐食性、耐磨耗性等に優れるため、特にガイ
ドピンの繰り返し着脱後にも磨耗や微小変形が少なく、
位置合わせ精度が維持され、光コネクタとして安定した
低接続損失を保持するＶ溝基板を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＶ溝基板の一実施形態を示す斜視図で
ある。
ある。
【図２】本発明のＶ溝基板の他の実施形態を示す斜視図
である。
である。
【図３】従来の多芯光コネクタの斜視図である。
【図４】図３に示す多芯光コネクタのＶ溝基板の部分断
面側面図である。
面側面図である。
【図５】従来のメカニカルスプライスの斜視図である。
【図６】図５のVI−VI線断面図である。
【図７】本発明の製造装置の一実施形態の概略部分断面
図である。
図である。
【図８】図７に示す装置で製造された鋳造品の斜視図で
ある。
ある。
【図９】本発明の製造装置の他の実施形態の概略部分断
面図である。
面図である。
１，１ａ，１１，２１ Ｖ溝基板 ２，１２，２２ 光ファイバ用Ｖ溝 ３，１３ ガイドピン用Ｖ溝 １０ａ，１０ｂ 多芯光コネクタ １４，２５ 押え基板 １５ ガイドピン １６ 光ファイバ ２０ メカニカルスプライス ２８ クランプスプリング ２９ 楔 ３０ 強制冷却鋳型 ３２ａ，３２ｂ 製品成形用キャビティ ３３ 湯道 ３６ 注湯口 ４０ 溶解用容器 ４２ 原料収容部 ４３ 原料収容孔 ４４ 溶湯移動具 ５０ 鋳造品 ６０ 容器 ６１ 細孔 ７０ 金型 ７２ａ，７２ｂ 製品成形用キャビティ ７３ 湯道 ７６ 注湯口 Ａ 合金原料 Ａ’ 合金溶湯
フロントページの続き (72)発明者 谷口 武志 宮城県仙台市泉区山の寺２丁目30−26− 105 (72)発明者 永洞 純一 宮城県仙台市泉区将監11丁目12−12 Ｆターム(参考） 2H036 JA02 LA03 LA05 LA08 QA19 QA20 QA22 QA49
Claims (9)
- 【請求項１】 光ファイバの整列位置決め用のＶ溝が形
成された基板において、該基板が少なくともガラス遷移
領域を有する非晶質合金からなることを特徴とするＶ溝
基板。 - 【請求項２】 光ファイバの整列位置決め用のＶ溝が形
成された基板において、該基板が温度幅３０Ｋ以上のガ
ラス遷移領域を有する非晶質合金からなることを特徴と
するＶ溝基板。 - 【請求項３】 多芯光コネクタ用もしくは多芯光ファイ
バ整列用のＶ溝基板であることを特徴とする請求項１又
は２に記載のＶ溝基板。 - 【請求項４】 前記非晶質合金が、下記一般式（１）〜
（６）のいずれか１つで示される組成を有し、少なくと
も体積率５０％以上の非晶質相を含む実質的に非晶質の
合金からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
か一項に記載のＶ溝基板。 一般式（１）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f 但し、Ｍ1はＺｒ及びＨｆから選ばれる１種又は２種の
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。 一般式（２）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i 但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ及びＷよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元
素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原
子％で、３０≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０
である。 一般式（３）：Ｍｇ100-pＭ7 p 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。 一般式（４）：Ｍｇ100-q-rＭ7 qＭ8 r 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。 一般式（５）：Ｍｇ100-q-sＭ7 qＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ9はＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群から選ばれる少なく
とも１種の元素、ｑ及びｓはそれぞれ原子％で、１≦ｑ
≦３５、３≦ｓ≦２５である。 一般式（６）：Ｍｇ100-q-r-sＭ7 qＭ8 rＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。 - 【請求項５】 上面が開放された溶解用容器で非晶質合
金を生じ得る合金材料を溶解し、容器の上部に配置され
た製品成形用キャビティを持つ強制冷却鋳型内に合金溶
湯を強制移動させ、上記強制冷却鋳型内で合金溶湯を急
冷凝固して非晶質化させ、非晶質相を含む合金からなる
製品を得ることを特徴とするＶ溝基板の製造方法。 - 【請求項６】 前記溶解用容器内に合金溶湯を上方に強
制移動させるための溶湯移動具が配設されていると共
に、前記強制冷却鋳型が２個以上の同一形状の製品成形
用キャビティと各キャビティに連通する湯道を持ち、該
湯道が上記溶湯移動具の移動ライン上に配設されている
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 ガラス遷移領域を有する非晶質合金を生
じ得る合金材料を溶融、保持する容器と、製品形状のキ
ャビティを設けた金型を配置し、該容器に設けた孔と金
型の注湯口を結合させた後、容器内の合金溶湯に圧力を
加え、容器の孔を通じて所定量の合金溶湯を金型内に充
填せしめ、１０Ｋ／ｓ以上の冷却速度で凝固させ、非晶
質相を含む合金からなる製品を得ることを特徴とするＶ
溝基板の製造方法。 - 【請求項８】 前記合金材料が、下記一般式（１）〜
（６）のいずれか１つで示される組成を有し、少なくと
も体積率５０％以上の非晶質相を含む実質的に非晶質の
合金からなる製品を得ることを特徴とする請求項５乃至
７のいずれか一項に記載の方法。 一般式（１）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f 但し、Ｍ1はＺｒ及びＨｆから選ばれる１種又は２種の
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。 一般式（２）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i 但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ及びＷよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元
素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原
子％で、３０≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０
である。 一般式（３）：Ｍｇ100-pＭ7 p 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。 一般式（４）：Ｍｇ100-q-rＭ7 qＭ8 r 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。 一般式（５）：Ｍｇ100-q-sＭ7 qＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ9はＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群から選ばれる少なく
とも１種の元素、ｑ及びｓはそれぞれ原子％で、１≦ｑ
≦３５、３≦ｓ≦２５である。 一般式（６）：Ｍｇ100-q-r-sＭ7 qＭ8 rＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。 - 【請求項９】 下記一般式（１）〜（６）のいずれか１
つで示される組成を有し、少なくとも体積率５０％以上
の非晶質相を含む実質的に非晶質の合金からなる非晶質
材料を過冷却液体領域温度まで加熱し、同一温度に保持
されたコンテナに挿入し、製品形状のキャビティを設け
た金型をコンテナに連結し、所定量の合金を過冷却液体
の粘性流動を利用して金型内に圧入、成形することを特
徴とするＶ溝基板の製造方法。 一般式（１）：Ｍ1 aＭ2 bＬｎcＭ3 dＭ4 eＭ5 f 但し、Ｍ1はＺｒ及びＨｆから選ばれる１種又は２種の
元素、Ｍ2はＮｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ａｌ及びＧａよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎ
ｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍ（希
土類元素の集合体であるミッシュメタル）よりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、
Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ばれる少なくとも１種の
元素、Ｍ4はＴａ、Ｗ及びＭｏよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ5はＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ及びＡ
ｇよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ａ、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆはそれぞれ原子％で、２５≦ａ≦
８５、１５≦ｂ≦７５、０≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦３０、
０≦ｅ≦１５、０≦ｆ≦１５である。 一般式（２）：Ａｌ100-g-h-iＬｎgＭ6 hＭ3 i 但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｙｂ及びＭｍよりなる群から選ばれる
少なくとも１種の元素、Ｍ6はＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔ
ａ及びＷよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元
素、Ｍ3はＢｅ、Ｂ、Ｃ、Ｎ及びＯよりなる群から選ば
れる少なくとも１種の元素、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ原
子％で、３０≦ｇ≦９０、０＜ｈ≦５５、０≦ｉ≦１０
である。 一般式（３）：Ｍｇ100-pＭ7 p 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、ｐは原子％で５≦ｐ≦
６０である。 一般式（４）：Ｍｇ100-q-rＭ7 qＭ8 r 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ
及びｒはそれぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２
５である。 一般式（５）：Ｍｇ100-q-sＭ7 qＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ9はＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群から選ばれる少なく
とも１種の元素、ｑ及びｓはそれぞれ原子％で、１≦ｑ
≦３５、３≦ｓ≦２５である。 一般式（６）：Ｍｇ100-q-r-sＭ7 qＭ8 rＭ9 s 但し、Ｍ7はＣｕ、Ｎｉ、Ｓｎ及びＺｎよりなる群から
選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ8はＡｌ、Ｓｉ及び
Ｃａよりなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ
9はＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ及びＭｍよりなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の元素、ｑ、ｒ及びｓはそれ
ぞれ原子％で、１≦ｑ≦３５、１≦ｒ≦２５、３≦ｓ≦
２５である。
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|---|---|---|---|
| JP11125593A JP2000314830A (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 多芯光コネクタ用及び多芯光ファイバ整列用のｖ溝基板及びそれらの製造方法 |
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