JP2003201147A - ガラスの精密孔あけ方法、光ファイバーコネクタ用フェルールの製造方法および磁気ディスクガラス基板の製造方法 - Google Patents
ガラスの精密孔あけ方法、光ファイバーコネクタ用フェルールの製造方法および磁気ディスクガラス基板の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガラスに精密孔あけ加工を行う場合、機械加
工法、エッチング加工法、熱加工法は、サブミクロンオ
ーダーの高精度な孔あけ加工が困難であり、成形ととも
にガラス基板に貫通孔を形成する方法も金型に隙間があ
るので、成形時にバリが発生し、ガラスにクラックが発
生する恐れがある。 【解決手段】 ガラスからなる成形用素材を、必要な孔
深さ以上の高さの高精度な突起形状を有する成形用金型
と平面金型との間に挟み、該成形用素材が変形可能な温
度まで加熱し、プレス成形して、突起形状の反転形状を
精密に転写させた窪みを形成し、冷却して型より離型
し、所定の孔深さとなる厚さまで、平面側から研磨する
ことにより、成形と平面研磨工程のみで非常に安価なガ
ラスの精密孔あけ加工法を提供するものである。
工法、エッチング加工法、熱加工法は、サブミクロンオ
ーダーの高精度な孔あけ加工が困難であり、成形ととも
にガラス基板に貫通孔を形成する方法も金型に隙間があ
るので、成形時にバリが発生し、ガラスにクラックが発
生する恐れがある。 【解決手段】 ガラスからなる成形用素材を、必要な孔
深さ以上の高さの高精度な突起形状を有する成形用金型
と平面金型との間に挟み、該成形用素材が変形可能な温
度まで加熱し、プレス成形して、突起形状の反転形状を
精密に転写させた窪みを形成し、冷却して型より離型
し、所定の孔深さとなる厚さまで、平面側から研磨する
ことにより、成形と平面研磨工程のみで非常に安価なガ
ラスの精密孔あけ加工法を提供するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス材料に高精
度な孔あけ加工を施す方法並びに高精度な孔あけ加工を
施された貫通孔付きガラス製品の製造方法に関するもの
である。
度な孔あけ加工を施す方法並びに高精度な孔あけ加工を
施された貫通孔付きガラス製品の製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガラス製品に孔あけ加工を施す方
法としては、回転砥石、ドリル、超音波加工、ブラスト
加工などの機械加工法や、化学的処理によるエッチング
加工法や、バーナーなどで焼き切る熱加工法（特開２０
００−１６８１５号公報、特開２０００−５３４３５号
公報）や、イオンビーム、レーザー、電子ビームなどに
よるエネルギービーム加工法（特開２０００−６１６６
７号公報）や、加熱軟化したガラスを金型によってプレ
ス成形する方法（特開２０００−３１９０２６号公報）
などがある。
法としては、回転砥石、ドリル、超音波加工、ブラスト
加工などの機械加工法や、化学的処理によるエッチング
加工法や、バーナーなどで焼き切る熱加工法（特開２０
００−１６８１５号公報、特開２０００−５３４３５号
公報）や、イオンビーム、レーザー、電子ビームなどに
よるエネルギービーム加工法（特開２０００−６１６６
７号公報）や、加熱軟化したガラスを金型によってプレ
ス成形する方法（特開２０００−３１９０２６号公報）
などがある。
【０００３】上記のような孔あけ加工法を用いて、磁気
ディスク用ガラス基板の製造や、光ファイバーコネクタ
ー用フェルールなどが製造されている。
ディスク用ガラス基板の製造や、光ファイバーコネクタ
ー用フェルールなどが製造されている。
【０００４】磁気ディスク用ガラス基板の一般的な製造
方法としては、所定の表面平滑性を得るための研磨工
程、その後の、機械加工法による外型加工、内孔あけ加
工工程、そして、内外周面取り加工による最終仕上げ工
程からなる。
方法としては、所定の表面平滑性を得るための研磨工
程、その後の、機械加工法による外型加工、内孔あけ加
工工程、そして、内外周面取り加工による最終仕上げ工
程からなる。
【０００５】また、特開２０００−３１９０２６号公報
では、研磨工程と孔あけ工程を成形によって、同時に行
うことを提案している。
では、研磨工程と孔あけ工程を成形によって、同時に行
うことを提案している。
【０００６】光ファイバーコネクター用フェルールは、
光ファイバー同士の軸を一致させて接続するため、フェ
ルールの内外径には、非常に高い精度（サブミクロンオ
ーダー）が求められている。
光ファイバー同士の軸を一致させて接続するため、フェ
ルールの内外径には、非常に高い精度（サブミクロンオ
ーダー）が求められている。
【０００７】このようなフェルールの製造方法として
は、金属材料あるいはセラミックス材料を高精度な加工
機を用いた機械加工法によって、内外径を仕上げる方法
が実施されているが、加工コストが非常にかかる。一
方、特開平１０−１８６１７６号公報記載の方法によれ
ば、溶融した非晶質合金を金型で成形加工することで安
価にフェルールを製造する方法を提案している。
は、金属材料あるいはセラミックス材料を高精度な加工
機を用いた機械加工法によって、内外径を仕上げる方法
が実施されているが、加工コストが非常にかかる。一
方、特開平１０−１８６１７６号公報記載の方法によれ
ば、溶融した非晶質合金を金型で成形加工することで安
価にフェルールを製造する方法を提案している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機械加
工法、エッチング加工法、熱加工法は、サブミクロンオ
ーダーの高精度な孔あけ加工が困難であり、特に微細な
孔あけを必要とする場合には、これらの工法では不可能
である。
工法、エッチング加工法、熱加工法は、サブミクロンオ
ーダーの高精度な孔あけ加工が困難であり、特に微細な
孔あけを必要とする場合には、これらの工法では不可能
である。
【０００９】エネルギービーム加工法は一般に装置が高
価であり、加工速度も遅く、量産性がない。特開２００
０−６１６６７号公報に記載の方法では、ＹＡＧレーザ
ーの吸収率の高い成分をガラス材料に含ませることで、
ＹＡＧレーザーの吸収率を上げて、加工効率を上げてい
るが、ガラス材料に吸収率の良い成分を予め含ませる必
要がある。
価であり、加工速度も遅く、量産性がない。特開２００
０−６１６６７号公報に記載の方法では、ＹＡＧレーザ
ーの吸収率の高い成分をガラス材料に含ませることで、
ＹＡＧレーザーの吸収率を上げて、加工効率を上げてい
るが、ガラス材料に吸収率の良い成分を予め含ませる必
要がある。
【００１０】特開２０００−３１９０２６号公報記載の
磁気ディスクガラス基板の成形による製造方法では、図
１１に示したような、プレス成形面が平面である上下一
対の金型１１１、１１２の中心部分から同心円状に形成
された貫通孔に内側金型１１３、１１４を配置すること
で、成形とともにガラス基板に貫通孔を形成するように
したものであるが、外側金型１１１、１１２と内側金型
１１３、１１４には必ず隙間があるので、成形時にガラ
ス１１５がその隙間に入り込み、バリが発生し、離型さ
せるときにガラスにクラックが発生するおそれがある。
磁気ディスクガラス基板の成形による製造方法では、図
１１に示したような、プレス成形面が平面である上下一
対の金型１１１、１１２の中心部分から同心円状に形成
された貫通孔に内側金型１１３、１１４を配置すること
で、成形とともにガラス基板に貫通孔を形成するように
したものであるが、外側金型１１１、１１２と内側金型
１１３、１１４には必ず隙間があるので、成形時にガラ
ス１１５がその隙間に入り込み、バリが発生し、離型さ
せるときにガラスにクラックが発生するおそれがある。
【００１１】また、特開平１０−１８６１７６号公報記
載のフェルールの製造方法においても、図１２に示した
金型に非晶質合金融液１２３を注入して成形するので、
コアピン１２２とベース金型１２１の隙間にバリが発生
する。
載のフェルールの製造方法においても、図１２に示した
金型に非晶質合金融液１２３を注入して成形するので、
コアピン１２２とベース金型１２１の隙間にバリが発生
する。
【００１２】いずれも、これらのバリを除去するための
特殊な仕上げ加工が必要となり、高精度に成形された表
面を傷つける可能性があると言う課題がある。
特殊な仕上げ加工が必要となり、高精度に成形された表
面を傷つける可能性があると言う課題がある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、第
１に、ガラスからなる成形用素材を、必要な孔深さ以上
の高さの高精度な突起形状を有する成形用金型と平面金
型との間に挟み、該成形用素材が変形可能な温度まで加
熱し、プレス成形して、突起形状の反転形状を精密に転
写させた窪みを形成し、冷却して型より離型し、所定の
孔深さとなる厚さまで、平面側から研磨することによ
り、成形と平面研磨工程のみで非常に安価なガラスの精
密孔あけ加工法を提供するものである。
１に、ガラスからなる成形用素材を、必要な孔深さ以上
の高さの高精度な突起形状を有する成形用金型と平面金
型との間に挟み、該成形用素材が変形可能な温度まで加
熱し、プレス成形して、突起形状の反転形状を精密に転
写させた窪みを形成し、冷却して型より離型し、所定の
孔深さとなる厚さまで、平面側から研磨することによ
り、成形と平面研磨工程のみで非常に安価なガラスの精
密孔あけ加工法を提供するものである。
【００１４】そして、ガラスからなる成形用素材を、必
要な孔深さ以上の高さの高精度な光ファイバーコネクタ
ー用フェルールの貫通孔形状の反転形状である突起形状
を有する成形用金型と平面金型との間に挟み、外形規制
用のリング状胴型を介し、該成形用素材が変形可能な温
度まで加熱し、プレス成形して、突起形状の反転形状を
精密に転写させた窪みを形成し、冷却して型より離型
し、所定の孔深さとなる厚さまで、平面側から研磨する
ことにより、外形と貫通孔を高精度に加工した光ファイ
バーコネクタ用フェルールの製造方法を提供するもので
ある。
要な孔深さ以上の高さの高精度な光ファイバーコネクタ
ー用フェルールの貫通孔形状の反転形状である突起形状
を有する成形用金型と平面金型との間に挟み、外形規制
用のリング状胴型を介し、該成形用素材が変形可能な温
度まで加熱し、プレス成形して、突起形状の反転形状を
精密に転写させた窪みを形成し、冷却して型より離型
し、所定の孔深さとなる厚さまで、平面側から研磨する
ことにより、外形と貫通孔を高精度に加工した光ファイ
バーコネクタ用フェルールの製造方法を提供するもので
ある。
【００１５】第２に、前記ガラスからなる成形用素材よ
りも耐熱性の良いガラス材料を、必要な孔深さ以上の深
さの高精度な貫通孔あるいは溝形状を有するマスター金
型と平面基材との間に挟み、該ガラス材料が変形可能な
温度まで加熱し、プレス成形して、貫通孔あるいは溝形
状の反転形状を精密に転写させた突起を形成するととも
に、平面基材と接合し、冷却して型より離型した後、表
面に貴金属合金薄膜を形成することで必要な孔深さ以上
の高さの高精度な突起形状を有するレプリカ金型を作製
する工程と、前記ガラスからなる成形用素材を、該レプ
リカ金型と平面金型との間に挟み、該成形用素材が変形
可能な温度まで加熱し、プレス成形して、突起形状の反
転形状を精密に転写させた窪みを形成し、冷却して型よ
り離型する工程と、所定の孔深さとなる厚さまで、平面
側から研磨する工程からなるガラスの精密孔あけ方法に
より、より低コストで、表面平滑性と高精度な貫通孔を
有するガラス基板の製造を可能としたものである。
りも耐熱性の良いガラス材料を、必要な孔深さ以上の深
さの高精度な貫通孔あるいは溝形状を有するマスター金
型と平面基材との間に挟み、該ガラス材料が変形可能な
温度まで加熱し、プレス成形して、貫通孔あるいは溝形
状の反転形状を精密に転写させた突起を形成するととも
に、平面基材と接合し、冷却して型より離型した後、表
面に貴金属合金薄膜を形成することで必要な孔深さ以上
の高さの高精度な突起形状を有するレプリカ金型を作製
する工程と、前記ガラスからなる成形用素材を、該レプ
リカ金型と平面金型との間に挟み、該成形用素材が変形
可能な温度まで加熱し、プレス成形して、突起形状の反
転形状を精密に転写させた窪みを形成し、冷却して型よ
り離型する工程と、所定の孔深さとなる厚さまで、平面
側から研磨する工程からなるガラスの精密孔あけ方法に
より、より低コストで、表面平滑性と高精度な貫通孔を
有するガラス基板の製造を可能としたものである。
【００１６】そして、ガラスからなる成形用素材よりも
耐熱性の良いガラス材料を、必要な孔深さ以上の深さの
高精度な貫通孔あるいは溝形状を有し、表面を超平滑面
に研磨加工を施したマスター金型と平面基材との間に挟
み、外形規制用のリング状胴型を介し、該ガラス材料が
変形可能な温度まで加熱し、プレス成形して、貫通孔あ
るいは溝形状の反転形状を精密に転写させた突起を形成
するとともに、平面基材と接合し、冷却して型より離型
した後、表面に貴金属合金薄膜を形成することで、必要
な孔深さ以上の高さの高精度な突起形状を有し、表面平
滑性の優れたレプリカ金型を作製する工程と、ガラスか
らなる成形用素材を、外形規制用のリング状胴型を介し
て、必要な内孔深さ以上の高さの高精度な突起形状を有
し、表面平滑性の優れたレプリカ金型と平面金型との間
に挟み、該成形用素材が変形可能な温度まで加熱し、プ
レス成形して、突起形状の反転形状を精密に転写させた
窪みを形成し、冷却して型より離型する工程と、所定の
ディスク厚みとなる厚さまで、平面側から研磨する工程
からなる磁気ディスクガラス基板の製造方法を提供し、
非常に低コストで、表面平滑性と高精度な外形並びに内
孔を有する磁気ディスクガラス基板の製造を可能とした
ものである。
耐熱性の良いガラス材料を、必要な孔深さ以上の深さの
高精度な貫通孔あるいは溝形状を有し、表面を超平滑面
に研磨加工を施したマスター金型と平面基材との間に挟
み、外形規制用のリング状胴型を介し、該ガラス材料が
変形可能な温度まで加熱し、プレス成形して、貫通孔あ
るいは溝形状の反転形状を精密に転写させた突起を形成
するとともに、平面基材と接合し、冷却して型より離型
した後、表面に貴金属合金薄膜を形成することで、必要
な孔深さ以上の高さの高精度な突起形状を有し、表面平
滑性の優れたレプリカ金型を作製する工程と、ガラスか
らなる成形用素材を、外形規制用のリング状胴型を介し
て、必要な内孔深さ以上の高さの高精度な突起形状を有
し、表面平滑性の優れたレプリカ金型と平面金型との間
に挟み、該成形用素材が変形可能な温度まで加熱し、プ
レス成形して、突起形状の反転形状を精密に転写させた
窪みを形成し、冷却して型より離型する工程と、所定の
ディスク厚みとなる厚さまで、平面側から研磨する工程
からなる磁気ディスクガラス基板の製造方法を提供し、
非常に低コストで、表面平滑性と高精度な外形並びに内
孔を有する磁気ディスクガラス基板の製造を可能とした
ものである。
【００１７】第３に、ガラスからなる成形用素材を、必
要な孔深さ以上の高さの高精度な突起形状を複数個有す
る成形用金型と平面金型との間に挟み、該成形用素材が
変形可能な温度まで加熱し、プレス成形し、複数の突起
形状の反転形状を精密に転写させた窪みを形成し、その
ままの温度で離型させた後、冷却し、所定の孔深さとな
る厚さまで、平面側から研磨することにより、成形と平
面研磨工程のみで非常に安価な複数個の精密孔あけ加工
法を提供するものである。
要な孔深さ以上の高さの高精度な突起形状を複数個有す
る成形用金型と平面金型との間に挟み、該成形用素材が
変形可能な温度まで加熱し、プレス成形し、複数の突起
形状の反転形状を精密に転写させた窪みを形成し、その
ままの温度で離型させた後、冷却し、所定の孔深さとな
る厚さまで、平面側から研磨することにより、成形と平
面研磨工程のみで非常に安価な複数個の精密孔あけ加工
法を提供するものである。
【００１８】そして、ガラスからなる成形用素材を、必
要な孔深さ以上の高さの高精度な光ファイバーコネクタ
ー用フェルールの貫通孔形状の反転形状である突起形状
を複数個有する成形用金型と平面金型との間に挟み、外
形規制用の胴型を介して、該成形用素材が変形可能な温
度まで加熱し、プレス成形し、複数の突起形状の反転形
状を精密に転写させた窪みを形成し、そのままの温度で
離型させた後、冷却し、所定の孔深さとなる厚さまで、
平面側から研磨することにより、成形と平面研磨工程の
みで非常に安価な複数個の精密孔を有するアレイ状光フ
ァイバーコネクタ用フェルールの製造方法を提供するも
のである。
要な孔深さ以上の高さの高精度な光ファイバーコネクタ
ー用フェルールの貫通孔形状の反転形状である突起形状
を複数個有する成形用金型と平面金型との間に挟み、外
形規制用の胴型を介して、該成形用素材が変形可能な温
度まで加熱し、プレス成形し、複数の突起形状の反転形
状を精密に転写させた窪みを形成し、そのままの温度で
離型させた後、冷却し、所定の孔深さとなる厚さまで、
平面側から研磨することにより、成形と平面研磨工程の
みで非常に安価な複数個の精密孔を有するアレイ状光フ
ァイバーコネクタ用フェルールの製造方法を提供するも
のである。
【００１９】第４に、前記ガラスからなる成形用素材よ
りも耐熱性の良いガラス材料を、複数の必要な孔深さ以
上の深さの高精度な貫通孔あるいは溝形状を有するマス
ター金型と平面基材との間に挟み、該ガラス材料が変形
可能な温度まで加熱し、プレス成形して、複数の貫通孔
あるいは溝形状の反転形状を精密に転写させた突起を形
成するとともに、平面基材と接合し、冷却せずにマスタ
ー型より離型し、冷却後、表面に貴金属合金薄膜を形成
することで、複数の必要な孔深さ以上の高さの高精度な
突起形状を有するレプリカ金型を作製する工程と、前記
ガラスからなる成形用素材を、該レプリカ金型と平面金
型との間に挟み、該成形用素材が変形可能な温度まで加
熱し、プレス成形して、複数の突起形状の反転形状を精
密に転写させた窪みを形成し、そのままの温度でレプリ
カ金型より離型させた後、冷却する工程と、所定の孔深
さとなる厚さまで、平面側から研磨する工程からなるガ
ラスの精密孔あけ方法により、さらに、低コストな複数
個の精密孔あけ加工を可能としたものである。
りも耐熱性の良いガラス材料を、複数の必要な孔深さ以
上の深さの高精度な貫通孔あるいは溝形状を有するマス
ター金型と平面基材との間に挟み、該ガラス材料が変形
可能な温度まで加熱し、プレス成形して、複数の貫通孔
あるいは溝形状の反転形状を精密に転写させた突起を形
成するとともに、平面基材と接合し、冷却せずにマスタ
ー型より離型し、冷却後、表面に貴金属合金薄膜を形成
することで、複数の必要な孔深さ以上の高さの高精度な
突起形状を有するレプリカ金型を作製する工程と、前記
ガラスからなる成形用素材を、該レプリカ金型と平面金
型との間に挟み、該成形用素材が変形可能な温度まで加
熱し、プレス成形して、複数の突起形状の反転形状を精
密に転写させた窪みを形成し、そのままの温度でレプリ
カ金型より離型させた後、冷却する工程と、所定の孔深
さとなる厚さまで、平面側から研磨する工程からなるガ
ラスの精密孔あけ方法により、さらに、低コストな複数
個の精密孔あけ加工を可能としたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施例について
図面を参照しながら説明する。
図面を参照しながら説明する。
【００２１】（実施の形態１）本発明の実施の形態１の
ガラスの精密孔あけ方法を図１を用いて説明する。
ガラスの精密孔あけ方法を図１を用いて説明する。
【００２２】まず、超硬合金などの高強度な素材を研削
加工や放電加工法により、中心に円柱状の突起形状を加
工し、表面保護のために貴金属合金薄膜を形成した突起
金型１１と、同様に、超硬合金などの高強度な素材を研
磨加工により平面に加工し、表面保護のために貴金属合
金薄膜を形成した平面金型１３を準備し、突起金型１１
と平面金型１３の間にガラスからなる成形用素材１２を
挟み、成形用素材がプレスにより変形可能な温度まで加
熱し、図１に示したように平面金型側まで貫通させず、
少しだけガラスの厚みが残るように、突起金型の形状を
完全に転写するまで、圧力を加え、プレス成形する。
加工や放電加工法により、中心に円柱状の突起形状を加
工し、表面保護のために貴金属合金薄膜を形成した突起
金型１１と、同様に、超硬合金などの高強度な素材を研
磨加工により平面に加工し、表面保護のために貴金属合
金薄膜を形成した平面金型１３を準備し、突起金型１１
と平面金型１３の間にガラスからなる成形用素材１２を
挟み、成形用素材がプレスにより変形可能な温度まで加
熱し、図１に示したように平面金型側まで貫通させず、
少しだけガラスの厚みが残るように、突起金型の形状を
完全に転写するまで、圧力を加え、プレス成形する。
【００２３】これらの金型に保持したまま冷却した後、
突起金型１１と平面金型１３をガラスから離型させる。
できたガラス基板の突起金型１１の形状を精密に転写し
ている表面側を樹脂などで保護、及び固定し、平面側１
４から所定のガラス厚みとなるまで、平面研磨する事に
よって、ガラス基板に所定の貫通孔１５を形成すること
ができる。
突起金型１１と平面金型１３をガラスから離型させる。
できたガラス基板の突起金型１１の形状を精密に転写し
ている表面側を樹脂などで保護、及び固定し、平面側１
４から所定のガラス厚みとなるまで、平面研磨する事に
よって、ガラス基板に所定の貫通孔１５を形成すること
ができる。
【００２４】本発明によれば、成形工程と平面研磨工程
のみで、ガラス基板に精密孔あけ加工が可能となり、非
常に安価にガラス基板に孔あけ加工ができるようにな
る。
のみで、ガラス基板に精密孔あけ加工が可能となり、非
常に安価にガラス基板に孔あけ加工ができるようにな
る。
【００２５】この方法によれば、これまで製造が困難で
あった、光ファイバーコネクタ用フェルールの製造も容
易になる。以下、具体的に光ファイバーコネクタ用フェ
ルールの製造方法の一実施例を図２を用いて説明する。
あった、光ファイバーコネクタ用フェルールの製造も容
易になる。以下、具体的に光ファイバーコネクタ用フェ
ルールの製造方法の一実施例を図２を用いて説明する。
【００２６】まず、直径５ｍｍ、厚さ１０ｍｍのＷＣを
主成分とする超硬合金（熱膨張係数；５０×１０-7／
Ｋ）素材を放電加工法により、中心部分に図２に示した
ような先端の直径が１２５μｍで、長さが２ｍｍのピン
形状とテーパ部を有する突起形状に加工し、表面にスパ
ッタリング法により、Ｐｔ−Ｉｒ合金薄膜を１μｍ形成
することで突起金型２１を作製した。
主成分とする超硬合金（熱膨張係数；５０×１０-7／
Ｋ）素材を放電加工法により、中心部分に図２に示した
ような先端の直径が１２５μｍで、長さが２ｍｍのピン
形状とテーパ部を有する突起形状に加工し、表面にスパ
ッタリング法により、Ｐｔ−Ｉｒ合金薄膜を１μｍ形成
することで突起金型２１を作製した。
【００２７】続いて、直径５ｍｍ、厚さ２ｍｍのＷＣを
主成分とする超硬合金素材を平面研磨した後、表面にス
パッタリング法により、Ｐｔ−Ｉｒ合金薄膜を１μｍ形
成することで平面金型２３を作製した。平面金型２３を
外形規制用のリング状胴型２４（超硬合金製）に挿入
し、その上に、成形用素材として、直径４ｍｍ、厚さ５
ｍｍの円柱状パイレックス（登録商標）ガラス２２（熱
膨張係数；３２×１０-7／Ｋ）をのせ、その上から突起
金型２１をリング状胴型に挿入した。
主成分とする超硬合金素材を平面研磨した後、表面にス
パッタリング法により、Ｐｔ−Ｉｒ合金薄膜を１μｍ形
成することで平面金型２３を作製した。平面金型２３を
外形規制用のリング状胴型２４（超硬合金製）に挿入
し、その上に、成形用素材として、直径４ｍｍ、厚さ５
ｍｍの円柱状パイレックス（登録商標）ガラス２２（熱
膨張係数；３２×１０-7／Ｋ）をのせ、その上から突起
金型２１をリング状胴型に挿入した。
【００２８】その状態で、窒素雰囲気となっている成形
機（図示せず）中に投入し、金型全体を外部より加熱
し、７３０℃とし、突起金型２１の上方より、１００Ｎ
の圧力を加えた。そのまま、圧力を加えて、突起金型２
１の形状が完全にパイレックスガラス２２に転写するま
でプレス成形を行い、完全に転写したところで、圧力を
加えながら、常温まで冷却した。
機（図示せず）中に投入し、金型全体を外部より加熱
し、７３０℃とし、突起金型２１の上方より、１００Ｎ
の圧力を加えた。そのまま、圧力を加えて、突起金型２
１の形状が完全にパイレックスガラス２２に転写するま
でプレス成形を行い、完全に転写したところで、圧力を
加えながら、常温まで冷却した。
【００２９】このとき、平面側まで突起金型２１の先端
が貫通せずに、平面金型２３より０．２ｍｍガラスが残
るように、胴型２４で高さ規制を行った。冷却後、パイ
レックスガラス２２を金型より離型させて、成形機より
取り出した。このとき、突起金型２１の方がパイレック
スガラス２２より、熱膨張係数が大きいので、冷却時に
金型がガラスよりも先に収縮するので、容易に離型でき
た。取り出した成形物の裏面２５より、酸化セリウム及
びダイヤモンド砥粒を用いて、平面研磨して、貫通孔２
６を得た。貫通孔の長さ（先端部分）は１．５ｍｍとし
た。
が貫通せずに、平面金型２３より０．２ｍｍガラスが残
るように、胴型２４で高さ規制を行った。冷却後、パイ
レックスガラス２２を金型より離型させて、成形機より
取り出した。このとき、突起金型２１の方がパイレック
スガラス２２より、熱膨張係数が大きいので、冷却時に
金型がガラスよりも先に収縮するので、容易に離型でき
た。取り出した成形物の裏面２５より、酸化セリウム及
びダイヤモンド砥粒を用いて、平面研磨して、貫通孔２
６を得た。貫通孔の長さ（先端部分）は１．５ｍｍとし
た。
【００３０】このようにして製造したフェルールのコス
トは従来の機械加工による孔あけ加工を施したフェルー
ルに比べて、約１／５程度であった。できあがったフェ
ルールの外径、貫通孔径、同心度、真円度、及び円筒度
は０．５μｍ以下の寸法精度でできあがっており、実用
上十分の公差に入っていることが解った。
トは従来の機械加工による孔あけ加工を施したフェルー
ルに比べて、約１／５程度であった。できあがったフェ
ルールの外径、貫通孔径、同心度、真円度、及び円筒度
は０．５μｍ以下の寸法精度でできあがっており、実用
上十分の公差に入っていることが解った。
【００３１】以上の方法により、非常に低コストで、高
精度な貫通孔を有するフェルールを製造できるようにな
った。
精度な貫通孔を有するフェルールを製造できるようにな
った。
【００３２】（実施の形態２）実施の形態１で示した方
法では、突起金型を直接機械加工によって作製したが、
磁気ディスク基板のような表面平滑性の非常に良いガラ
ス基板に貫通孔をあける場合、突起以外の平面部分を超
平滑に研磨することが難しいため、機械加工による突起
金型の作製は困難である。
法では、突起金型を直接機械加工によって作製したが、
磁気ディスク基板のような表面平滑性の非常に良いガラ
ス基板に貫通孔をあける場合、突起以外の平面部分を超
平滑に研磨することが難しいため、機械加工による突起
金型の作製は困難である。
【００３３】そこで、超平滑面と貫通孔を有するガラス
基板に精密孔あけする方法を図３及び図４を用いて説明
する。
基板に精密孔あけする方法を図３及び図４を用いて説明
する。
【００３４】図３は、突起金型を製造する方法で、図３
の方法で製造した突起金型を用いて貫通孔を形成する方
法が図４である。
の方法で製造した突起金型を用いて貫通孔を形成する方
法が図４である。
【００３５】まず、超硬合金などの高強度な素材を平面
研磨加工により、超平滑に表面を研磨し、中心に円柱状
の窪みを放電加工により形成し、表面保護のために貴金
属合金薄膜を形成したマスター金型３１と、同様に、超
硬合金などの高強度な素材を研磨加工により平面に加工
し、ガラスと接合させるために表面に接合層を形成した
平面基材３３を準備し、マスター金型３１と平面基材３
３の間に成形用素材よりも耐熱性の良い、ガラス材料３
２を挟み、ガラス材料がプレスにより変形可能な温度ま
で加熱し、マスター金型の形状を完全に転写するまで、
圧力を加え、プレス成形する。
研磨加工により、超平滑に表面を研磨し、中心に円柱状
の窪みを放電加工により形成し、表面保護のために貴金
属合金薄膜を形成したマスター金型３１と、同様に、超
硬合金などの高強度な素材を研磨加工により平面に加工
し、ガラスと接合させるために表面に接合層を形成した
平面基材３３を準備し、マスター金型３１と平面基材３
３の間に成形用素材よりも耐熱性の良い、ガラス材料３
２を挟み、ガラス材料がプレスにより変形可能な温度ま
で加熱し、マスター金型の形状を完全に転写するまで、
圧力を加え、プレス成形する。
【００３６】これらの金型に保持したまま冷却した後、
マスター金型３１を離型させる。平面基材３３と成形さ
れたガラス３２は接合層３４で、成形とともに完全に接
合される。その後、表面に貴金属合金薄膜３５を形成
し、突起金型が完成する（図３）。
マスター金型３１を離型させる。平面基材３３と成形さ
れたガラス３２は接合層３４で、成形とともに完全に接
合される。その後、表面に貴金属合金薄膜３５を形成
し、突起金型が完成する（図３）。
【００３７】このようにして作製した突起金型は、非常
に平滑な表面と突起形状を有するものである。
に平滑な表面と突起形状を有するものである。
【００３８】続いて、超硬合金などの高強度な素材を研
磨加工により平面に加工し、表面保護のために貴金属合
金薄膜を形成した平面金型４３と完成した突起金型４１
の間にガラスからなる成形用素材４２を挟み、成形用素
材がプレスにより変形可能な温度まで加熱し、図４に示
したように平面金型側まで貫通させず、少しだけガラス
の厚みが残るように、突起金型の形状を完全に転写する
まで、圧力を加え、プレス成形する。
磨加工により平面に加工し、表面保護のために貴金属合
金薄膜を形成した平面金型４３と完成した突起金型４１
の間にガラスからなる成形用素材４２を挟み、成形用素
材がプレスにより変形可能な温度まで加熱し、図４に示
したように平面金型側まで貫通させず、少しだけガラス
の厚みが残るように、突起金型の形状を完全に転写する
まで、圧力を加え、プレス成形する。
【００３９】これらの金型に保持したまま冷却した後、
突起金型４１と平面金型４３をガラスから離型させる。
突起金型４１と平面金型４３をガラスから離型させる。
【００４０】できたガラス基板の突起金型４１の形状を
精密に転写している表面側を樹脂などで保護、及び固定
し、平面側４４から所定のガラス厚みとなるまで、平面
研磨する事によって、ガラス基板に所定の貫通孔４５を
形成することができる。
精密に転写している表面側を樹脂などで保護、及び固定
し、平面側４４から所定のガラス厚みとなるまで、平面
研磨する事によって、ガラス基板に所定の貫通孔４５を
形成することができる。
【００４１】本発明によれば、成形工程と平面研磨工程
のみで、ガラス基板に精密孔あけ加工が可能となり、非
常に安価に表面平滑性の優れたガラス基板に孔あけ加工
ができるようになる。
のみで、ガラス基板に精密孔あけ加工が可能となり、非
常に安価に表面平滑性の優れたガラス基板に孔あけ加工
ができるようになる。
【００４２】この方法によれば、これまで製造が困難で
あった、中心に貫通孔を有し、表面平滑性に優れた磁気
ディスクガラス基板の製造も容易になる。以下、具体的
に磁気ディスクガラス基板の製造方法の一実施例を図５
及び図６を用いて説明する。
あった、中心に貫通孔を有し、表面平滑性に優れた磁気
ディスクガラス基板の製造も容易になる。以下、具体的
に磁気ディスクガラス基板の製造方法の一実施例を図５
及び図６を用いて説明する。
【００４３】まず、直径６５ｍｍ、厚さ２ｍｍのＷＣを
主成分とする超硬合金円柱素材の表面を、研磨加工によ
り表面粗さ（Ｒａ）が０．５ｎｍになるまで研磨した
後、中心部分に放電加工法、機械加工法により、直径２
０ｍｍの貫通孔を形成し、表面にスパッタリング法によ
り、Ｉｒ−Ｗ合金薄膜を１μｍ形成することで、表面平
滑性の優れた中心に貫通孔のあるマスター金型５１を作
製した。
主成分とする超硬合金円柱素材の表面を、研磨加工によ
り表面粗さ（Ｒａ）が０．５ｎｍになるまで研磨した
後、中心部分に放電加工法、機械加工法により、直径２
０ｍｍの貫通孔を形成し、表面にスパッタリング法によ
り、Ｉｒ−Ｗ合金薄膜を１μｍ形成することで、表面平
滑性の優れた中心に貫通孔のあるマスター金型５１を作
製した。
【００４４】続いて、直径６５ｍｍ、厚さ２ｍｍのＳＫ
Ｈ鋼素材を平面研磨した後、表面にスパッタリング法に
より、接合層としてＣｒ薄膜を０．２μｍ形成すること
で平面基材５３を作製した。
Ｈ鋼素材を平面研磨した後、表面にスパッタリング法に
より、接合層としてＣｒ薄膜を０．２μｍ形成すること
で平面基材５３を作製した。
【００４５】平面基材５３を外径規制用のリング状胴型
５４（超硬合金製）に挿入し、その上に、直径５０ｍ
ｍ、厚さ３ｍｍの円柱状結晶化ガラス（結晶化前のマザ
ーガラス）５２をのせ、その上からマスター金型５１を
リング状胴型に挿入した。
５４（超硬合金製）に挿入し、その上に、直径５０ｍ
ｍ、厚さ３ｍｍの円柱状結晶化ガラス（結晶化前のマザ
ーガラス）５２をのせ、その上からマスター金型５１を
リング状胴型に挿入した。
【００４６】その状態で、窒素雰囲気となっている成形
機（図示せず）中に投入し、金型全体を外部より加熱
し、金型全体を７００℃とし、マスター金型５１の上方
より、５００００Ｎの圧力を加えた。そのまま、圧力を
加えて、マスター金型５１の表面形状が完全に結晶化ガ
ラス５２に転写するまでプレス成形を行うと、図５のよ
うに貫通孔部分に結晶化ガラスが盛り上がった状態で、
貫通孔に沿って突起形状が成形された。このままの状態
で、８５０℃まで昇温し、結晶化ガラス５２を結晶化さ
せた。
機（図示せず）中に投入し、金型全体を外部より加熱
し、金型全体を７００℃とし、マスター金型５１の上方
より、５００００Ｎの圧力を加えた。そのまま、圧力を
加えて、マスター金型５１の表面形状が完全に結晶化ガ
ラス５２に転写するまでプレス成形を行うと、図５のよ
うに貫通孔部分に結晶化ガラスが盛り上がった状態で、
貫通孔に沿って突起形状が成形された。このままの状態
で、８５０℃まで昇温し、結晶化ガラス５２を結晶化さ
せた。
【００４７】そして、圧力を加えたまま常温まで冷却
し、マスター金型５１を離型し、成形機より取り出し
た。成形品は結晶化した結晶化ガラス５２と平面基材５
３とが接合層５５で接合され、先端が丸まった形状の突
起（高さが１．５ｍｍであった）を有し、平面部分の表
面粗さ（Ｒａ）が０．６ｎｍになっていた。この成形品
に、スパッタリング法により、ＳｉＯ2とＷの混合薄膜
を０．１μｍの厚みで形成した後、表面保護膜５６とし
て、スパッタリング法により、Ｉｒ−Ｗ合金薄膜を１μ
ｍ形成することで、耐熱性の良い、突起レプリカ金型が
完成した。
し、マスター金型５１を離型し、成形機より取り出し
た。成形品は結晶化した結晶化ガラス５２と平面基材５
３とが接合層５５で接合され、先端が丸まった形状の突
起（高さが１．５ｍｍであった）を有し、平面部分の表
面粗さ（Ｒａ）が０．６ｎｍになっていた。この成形品
に、スパッタリング法により、ＳｉＯ2とＷの混合薄膜
を０．１μｍの厚みで形成した後、表面保護膜５６とし
て、スパッタリング法により、Ｉｒ−Ｗ合金薄膜を１μ
ｍ形成することで、耐熱性の良い、突起レプリカ金型が
完成した。
【００４８】次に、直径６５ｍｍ、厚さ２ｍｍのＷＣを
主成分とする超硬合金素材を平面研磨した後、表面にス
パッタリング法により、Ｉｒ−Ｗ合金薄膜を１μｍ形成
することで平面金型６３を作製した。
主成分とする超硬合金素材を平面研磨した後、表面にス
パッタリング法により、Ｉｒ−Ｗ合金薄膜を１μｍ形成
することで平面金型６３を作製した。
【００４９】平面金型６３をリング状胴型６４（超硬合
金製）に挿入し、その上に、成形用素材として、直径５
０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円柱状アルミノシリケートガラス
６２をのせ、その上から前述の方法で作製した突起レプ
リカ金型６１をリング状胴型６４に挿入した。
金製）に挿入し、その上に、成形用素材として、直径５
０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円柱状アルミノシリケートガラス
６２をのせ、その上から前述の方法で作製した突起レプ
リカ金型６１をリング状胴型６４に挿入した。
【００５０】その状態で、窒素雰囲気となっている成形
機（図示せず）中に投入し、金型全体を外部より加熱
し、金型全体を６８０℃とし、突起レプリカ金型６１の
上方より、５００００Ｎの圧力を加えた。
機（図示せず）中に投入し、金型全体を外部より加熱
し、金型全体を６８０℃とし、突起レプリカ金型６１の
上方より、５００００Ｎの圧力を加えた。
【００５１】そのまま圧力を加えて、突起レプリカ金型
６１の形状が完全にアルミノシリケートガラス６２に転
写するまでプレス成形を行い、完全に転写したところ
で、圧力を加えながら、常温まで冷却した。
６１の形状が完全にアルミノシリケートガラス６２に転
写するまでプレス成形を行い、完全に転写したところ
で、圧力を加えながら、常温まで冷却した。
【００５２】このとき、平面側まで突起レプリカ金型６
１の先端が貫通せずに、平面金型６３より０．２ｍｍガ
ラスが残るように、胴型６４で高さ規制を行った。冷却
後、アルミノシリケートガラス６２を金型より離型させ
て成形機より取り出した。
１の先端が貫通せずに、平面金型６３より０．２ｍｍガ
ラスが残るように、胴型６４で高さ規制を行った。冷却
後、アルミノシリケートガラス６２を金型より離型させ
て成形機より取り出した。
【００５３】取り出した成形物の表面を樹脂接着剤で覆
い、平面基板に張り付けた後、裏面６５より、酸化セリ
ウム及びダイヤモンド砥粒を用いて、平面研磨して、貫
通孔６６を得た。貫通孔の長さ、すなわち、ディスク厚
さは０．６３５ｍｍとした。このようにして製造した磁
気ディスクガラス基板の製造コストは従来の機械加工に
よる孔あけ加工を施した磁気ディスクガラス基板に比べ
て、約１／３程度であった。できあがった磁気ディスク
ガラス基板の外径、貫通孔径は、実用上十分の公差に入
っていることが解った。
い、平面基板に張り付けた後、裏面６５より、酸化セリ
ウム及びダイヤモンド砥粒を用いて、平面研磨して、貫
通孔６６を得た。貫通孔の長さ、すなわち、ディスク厚
さは０．６３５ｍｍとした。このようにして製造した磁
気ディスクガラス基板の製造コストは従来の機械加工に
よる孔あけ加工を施した磁気ディスクガラス基板に比べ
て、約１／３程度であった。できあがった磁気ディスク
ガラス基板の外径、貫通孔径は、実用上十分の公差に入
っていることが解った。
【００５４】以上の方法により、非常に低コストで、高
精度な貫通孔を有し、表面粗さの優れた磁気ディスクガ
ラス基板を製造できるようになった。
精度な貫通孔を有し、表面粗さの優れた磁気ディスクガ
ラス基板を製造できるようになった。
【００５５】（実施の形態３）次に、本発明のガラス基
板に複数個の貫通孔を形成する方法について、図７をを
参照にしながら説明する。
板に複数個の貫通孔を形成する方法について、図７をを
参照にしながら説明する。
【００５６】ガラス基板に複数個の貫通孔を形成する場
合、実施の形態１で示した成形後、冷却して離型させる
成形方法では、金型とガラスとの熱膨張係数の差により
発生する応力により、成形したガラスが金型から離型で
きない、あるいは、ガラスが発生した応力によって破壊
してしまう問題点がある。
合、実施の形態１で示した成形後、冷却して離型させる
成形方法では、金型とガラスとの熱膨張係数の差により
発生する応力により、成形したガラスが金型から離型で
きない、あるいは、ガラスが発生した応力によって破壊
してしまう問題点がある。
【００５７】そこで、まず、超硬合金などの高強度な素
材を研削加工や放電加工法により、中心に円柱状の突起
形状を複数個加工し、表面保護のために貴金属合金薄膜
を形成した突起金型７１と、同様に、超硬合金などの高
強度な素材を研磨加工により平面に加工し、表面保護の
ために貴金属合金薄膜を形成した平面金型７３を準備
し、突起金型７１と平面金型７３の間にガラスからなる
成形用素材７２を挟み、成形用素材がプレスにより変形
可能な温度まで加熱し、図７に示したように平面金型側
まで貫通させず、少しだけガラスの厚みが残るように、
突起金型の形状を完全に転写するまで、圧力を加え、プ
レス成形する。
材を研削加工や放電加工法により、中心に円柱状の突起
形状を複数個加工し、表面保護のために貴金属合金薄膜
を形成した突起金型７１と、同様に、超硬合金などの高
強度な素材を研磨加工により平面に加工し、表面保護の
ために貴金属合金薄膜を形成した平面金型７３を準備
し、突起金型７１と平面金型７３の間にガラスからなる
成形用素材７２を挟み、成形用素材がプレスにより変形
可能な温度まで加熱し、図７に示したように平面金型側
まで貫通させず、少しだけガラスの厚みが残るように、
突起金型の形状を完全に転写するまで、圧力を加え、プ
レス成形する。
【００５８】ここまでは、実施の形態１で示した成形方
法と同じであるが、このまま冷却せずに、突起金型７１
をガラスから離型させる。冷却後、平面金型７３より、
成形されたガラス基板を取り出し、突起金型７１の形状
を精密に転写している表面側を樹脂などで保護、及び固
定し、平面側７４から所定のガラス厚みとなるまで、平
面研磨する事によって、ガラス基板に所定の複数個の貫
通孔７５を形成することができる。
法と同じであるが、このまま冷却せずに、突起金型７１
をガラスから離型させる。冷却後、平面金型７３より、
成形されたガラス基板を取り出し、突起金型７１の形状
を精密に転写している表面側を樹脂などで保護、及び固
定し、平面側７４から所定のガラス厚みとなるまで、平
面研磨する事によって、ガラス基板に所定の複数個の貫
通孔７５を形成することができる。
【００５９】本発明によれば、成形工程において、冷却
せずに複数の突起形状を有する型より離型するので、型
とガラスの熱膨張係数の差による応力は発生せず、成形
工程と平面研磨工程のみで、ガラス基板に複数個の精密
孔あけ加工が可能となり、非常に安価にガラス基板に孔
あけ加工ができるようになる。
せずに複数の突起形状を有する型より離型するので、型
とガラスの熱膨張係数の差による応力は発生せず、成形
工程と平面研磨工程のみで、ガラス基板に複数個の精密
孔あけ加工が可能となり、非常に安価にガラス基板に孔
あけ加工ができるようになる。
【００６０】この方法によれば、これまで製造が困難で
あった、波長多重光通信に用いられる複数本の光ファイ
バーをアレイ状に整列させるためのアレイ状光ファイバ
ーコネクタ用フェルールの製造も容易になる。以下、具
体的にアレイ状光ファイバーコネクタ用フェルールの製
造方法の一実施例を図８を用いて説明する。
あった、波長多重光通信に用いられる複数本の光ファイ
バーをアレイ状に整列させるためのアレイ状光ファイバ
ーコネクタ用フェルールの製造も容易になる。以下、具
体的にアレイ状光ファイバーコネクタ用フェルールの製
造方法の一実施例を図８を用いて説明する。
【００６１】まず、５ｍｍ角、厚さ１０ｍｍのＷＣを主
成分とする超硬合金素材を放電加工法により、２５０μ
ｍピッチで等間隔に８本の、図８に示したような先端の
直径が１２５μｍで、長さが２ｍｍのピン形状とテーパ
部を有する突起形状に加工し、表面にスパッタリング法
により、Ｐｄ−Ｒｅ合金薄膜を１μｍ形成することで突
起金型８１を作製した。
成分とする超硬合金素材を放電加工法により、２５０μ
ｍピッチで等間隔に８本の、図８に示したような先端の
直径が１２５μｍで、長さが２ｍｍのピン形状とテーパ
部を有する突起形状に加工し、表面にスパッタリング法
により、Ｐｄ−Ｒｅ合金薄膜を１μｍ形成することで突
起金型８１を作製した。
【００６２】続いて、５ｍｍ角、厚さ２ｍｍのＷＣを主
成分とする超硬合金素材を平面研磨した後、表面にスパ
ッタリング法により、Ｐｄ−Ｒｅ合金薄膜を１μｍ形成
することで平面金型８３を作製した。
成分とする超硬合金素材を平面研磨した後、表面にスパ
ッタリング法により、Ｐｄ−Ｒｅ合金薄膜を１μｍ形成
することで平面金型８３を作製した。
【００６３】平面金型８３を角状胴型８４（超硬合金
製）に挿入し、その上に、成形用素材として、４ｍｍ
角、厚さ５ｍｍの円柱状パイレックスガラス８２をの
せ、その上から突起金型８１を角状胴型８４に挿入し
た。
製）に挿入し、その上に、成形用素材として、４ｍｍ
角、厚さ５ｍｍの円柱状パイレックスガラス８２をの
せ、その上から突起金型８１を角状胴型８４に挿入し
た。
【００６４】その状態で、窒素ガスに５％のＣＦ4ガス
を混入させた雰囲気となっている成形機（図示せず）中
に投入し、金型全体を外部より加熱し、金型全体を７３
０℃とし、突起金型８１の上方より、１０００Ｎの圧力
を加えた。
を混入させた雰囲気となっている成形機（図示せず）中
に投入し、金型全体を外部より加熱し、金型全体を７３
０℃とし、突起金型８１の上方より、１０００Ｎの圧力
を加えた。
【００６５】そのまま圧力を加えて、突起金型８１の形
状が完全にパイレックスガラス８２に転写するまでプレ
ス成形を行い、完全に転写したところで、冷却せず、そ
のままの温度を保持しながら、突起金型８１を離型させ
た。このとき、平面側まで突起金型８１の先端が貫通せ
ずに、平面金型８３より０．２ｍｍガラスが残るよう
に、胴型８４で高さ規制を行った。
状が完全にパイレックスガラス８２に転写するまでプレ
ス成形を行い、完全に転写したところで、冷却せず、そ
のままの温度を保持しながら、突起金型８１を離型させ
た。このとき、平面側まで突起金型８１の先端が貫通せ
ずに、平面金型８３より０．２ｍｍガラスが残るよう
に、胴型８４で高さ規制を行った。
【００６６】その後、冷却して、パイレックスガラス８
２を平面金型８３より離型させて取り出した。
２を平面金型８３より離型させて取り出した。
【００６７】取り出した成形物の表面を樹脂接着剤で覆
い、平面基板に張り付けた後、成形物の裏面８５より、
酸化セリウム及びダイヤモンド砥粒を用いて、平面研磨
して、８個の貫通孔８６を得た。貫通孔の長さ（先端部
分）は全て１．５ｍｍとした。
い、平面基板に張り付けた後、成形物の裏面８５より、
酸化セリウム及びダイヤモンド砥粒を用いて、平面研磨
して、８個の貫通孔８６を得た。貫通孔の長さ（先端部
分）は全て１．５ｍｍとした。
【００６８】このようにして製造したアレイ状フェルー
ルのコストは従来の機械加工による孔あけ加工を施した
フェルールに比べて、約１／１０程度であった。できあ
がった各フェルールの外径、貫通孔径、同心度、真円
度、及び円筒度は０．５μｍ以下の寸法精度でできあが
っており、実用上十分の公差に入っていることが解っ
た。
ルのコストは従来の機械加工による孔あけ加工を施した
フェルールに比べて、約１／１０程度であった。できあ
がった各フェルールの外径、貫通孔径、同心度、真円
度、及び円筒度は０．５μｍ以下の寸法精度でできあが
っており、実用上十分の公差に入っていることが解っ
た。
【００６９】以上の方法により、非常に低コストで、高
精度な複数個の貫通孔を有するアレイ状フェルールを製
造できるようになった。
精度な複数個の貫通孔を有するアレイ状フェルールを製
造できるようになった。
【００７０】（実施の形態４）実施の形態３で示したガ
ラスの精密孔あけ方法では、複数個の突起形状を有する
突起金型を直接機械加工法、あるいは放電加工法によっ
て作製したが、金型の製作に非常に時間がかかってしま
う。
ラスの精密孔あけ方法では、複数個の突起形状を有する
突起金型を直接機械加工法、あるいは放電加工法によっ
て作製したが、金型の製作に非常に時間がかかってしま
う。
【００７１】そこで、さらなる孔あけコストを低減する
ために、ガラス基板に複数個の貫通孔を形成する方法を
図９及び図１０を用いて説明する。
ために、ガラス基板に複数個の貫通孔を形成する方法を
図９及び図１０を用いて説明する。
【００７２】図９は、複数の突起形状を有する突起金型
を製造する方法で、図９の方法で製造した突起金型を用
いて、複数の貫通孔を形成する方法が図１０である。
を製造する方法で、図９の方法で製造した突起金型を用
いて、複数の貫通孔を形成する方法が図１０である。
【００７３】まず、超硬合金などの高強度な素材を研磨
加工により、表面を研磨し、円柱状の複数の窪みを放電
加工により形成し、表面保護のために貴金属合金薄膜を
形成したマスター金型９１と、同様に、超硬合金などの
高強度な素材を研磨加工により平面に加工し、ガラスと
接合させるために表面に接合層を形成した平面基材９３
を準備し、マスター金型９１と平面基材９３の間に成形
用素材よりも耐熱性の良い、ガラス材料９２を挟み、ガ
ラス材料がプレスにより変形可能な温度まで加熱し、マ
スター金型の形状を完全に転写するまで、圧力を加え、
プレス成形する。
加工により、表面を研磨し、円柱状の複数の窪みを放電
加工により形成し、表面保護のために貴金属合金薄膜を
形成したマスター金型９１と、同様に、超硬合金などの
高強度な素材を研磨加工により平面に加工し、ガラスと
接合させるために表面に接合層を形成した平面基材９３
を準備し、マスター金型９１と平面基材９３の間に成形
用素材よりも耐熱性の良い、ガラス材料９２を挟み、ガ
ラス材料がプレスにより変形可能な温度まで加熱し、マ
スター金型の形状を完全に転写するまで、圧力を加え、
プレス成形する。
【００７４】ここまでは、実施の形態２で示した突起金
型の成形方法と同じであるが、このまま冷却せずに、マ
スター金型９１をガラスから離型させる。
型の成形方法と同じであるが、このまま冷却せずに、マ
スター金型９１をガラスから離型させる。
【００７５】平面基材９３と成形されたガラス９２は接
合層９４で、成形とともに完全に接合される。冷却した
後、表面に貴金属合金薄膜９５を形成し、突起レプリカ
金型が完成する（図９）。
合層９４で、成形とともに完全に接合される。冷却した
後、表面に貴金属合金薄膜９５を形成し、突起レプリカ
金型が完成する（図９）。
【００７６】このようにして、複数の突起形状を有する
レプリカ金型を非常に容易に作製できるようになった。
レプリカ金型を非常に容易に作製できるようになった。
【００７７】続いて、超硬合金などの高強度な素材を研
磨加工により平面に加工し、表面保護のために貴金属合
金薄膜を形成した平面金型１０３を準備し、上記の方法
で作製した複数の突起形状を有する突起レプリカ金型１
０１と平面金型１０３の間にガラスからなる成形用素材
１０２を挟み、成形用素材１０２がプレスにより変形可
能な温度まで加熱し、図１０に示したように平面金型側
まで貫通させず、少しだけガラスの厚みが残るように、
突起レプリカ金型１０１の形状を完全に転写するまで、
圧力を加え、プレス成形する。
磨加工により平面に加工し、表面保護のために貴金属合
金薄膜を形成した平面金型１０３を準備し、上記の方法
で作製した複数の突起形状を有する突起レプリカ金型１
０１と平面金型１０３の間にガラスからなる成形用素材
１０２を挟み、成形用素材１０２がプレスにより変形可
能な温度まで加熱し、図１０に示したように平面金型側
まで貫通させず、少しだけガラスの厚みが残るように、
突起レプリカ金型１０１の形状を完全に転写するまで、
圧力を加え、プレス成形する。
【００７８】このまま冷却せずに、突起レプリカ金型１
０１をガラスから離型させる。冷却後、平面金型１０３
より、成形されたガラス基板を取り出し、突起レプリカ
金型１０１の形状を精密に転写している表面側を樹脂な
どで保護、及び固定し、平面側１０４から所定のガラス
厚みとなるまで、平面研磨する事によって、ガラス基板
に所定の複数個の貫通孔１０５を形成することができ
る。
０１をガラスから離型させる。冷却後、平面金型１０３
より、成形されたガラス基板を取り出し、突起レプリカ
金型１０１の形状を精密に転写している表面側を樹脂な
どで保護、及び固定し、平面側１０４から所定のガラス
厚みとなるまで、平面研磨する事によって、ガラス基板
に所定の複数個の貫通孔１０５を形成することができ
る。
【００７９】本発明によれば、複数個の突起形状を有す
る金型の作製が非常に容易になり、成形工程において、
冷却せずに複数の突起形状を有する型より離型するの
で、型とガラスの熱膨張係数の差による応力は発生せ
ず、成形工程と平面研磨工程のみで、ガラス基板に複数
個の精密孔あけ加工が可能となり、非常に安価にガラス
基板に複数個の孔あけ加工ができるようになる。
る金型の作製が非常に容易になり、成形工程において、
冷却せずに複数の突起形状を有する型より離型するの
で、型とガラスの熱膨張係数の差による応力は発生せ
ず、成形工程と平面研磨工程のみで、ガラス基板に複数
個の精密孔あけ加工が可能となり、非常に安価にガラス
基板に複数個の孔あけ加工ができるようになる。
【００８０】
【発明の効果】以上のように本発明のガラスの精密孔あ
け方法によれば、成形により高精度に孔形状となる窪み
をガラス基板に形成し、裏面より平面研磨する事で、バ
リの発生が無く、高精度な貫通孔を、非常に低コストで
形成できるようになる。この方法により光ファイバーコ
ネクタ用フェルールの製造も非常に容易にできるように
なった。
け方法によれば、成形により高精度に孔形状となる窪み
をガラス基板に形成し、裏面より平面研磨する事で、バ
リの発生が無く、高精度な貫通孔を、非常に低コストで
形成できるようになる。この方法により光ファイバーコ
ネクタ用フェルールの製造も非常に容易にできるように
なった。
【００８１】また、突起形状を有する金型をガラスのプ
レス成形により作製することにより、表面平滑性の優れ
た貫通孔を有するガラス基板の製造が可能となり、非常
に低コストで磁気ディスクガラス基板の製造が可能とな
った。
レス成形により作製することにより、表面平滑性の優れ
た貫通孔を有するガラス基板の製造が可能となり、非常
に低コストで磁気ディスクガラス基板の製造が可能とな
った。
【００８２】更に、複数個の突起形状を有する金型を用
いて、冷却せずに金型を離型させる方法で、ガラスを成
形することで、高精度に複数個の孔形状となる窪みをガ
ラス基板に形成し、裏面より平面研磨する事で、バリの
発生が無く、複数の高精度な貫通孔を、非常に低コスト
で形成できるようになる。この方法によりアレイ状光フ
ァイバーコネクタ用フェルールの製造も非常に容易にで
きるようになった。
いて、冷却せずに金型を離型させる方法で、ガラスを成
形することで、高精度に複数個の孔形状となる窪みをガ
ラス基板に形成し、裏面より平面研磨する事で、バリの
発生が無く、複数の高精度な貫通孔を、非常に低コスト
で形成できるようになる。この方法によりアレイ状光フ
ァイバーコネクタ用フェルールの製造も非常に容易にで
きるようになった。
【００８３】また、複数個の突起形状を有する金型を、
冷却せずに金型を離型させる方法で、ガラスのプレス成
形により作製することにより、複数個の貫通孔を有する
ガラス基板の製造が、更に、低コストで可能となる。
冷却せずに金型を離型させる方法で、ガラスのプレス成
形により作製することにより、複数個の貫通孔を有する
ガラス基板の製造が、更に、低コストで可能となる。
【図１】本発明の実施の形態１におけるガラスの精密孔
あけ方法を示す概略工程図
あけ方法を示す概略工程図
【図２】本発明の実施の形態１における光ファイバーコ
ネクタ用フェルールの製造方法を示す概略工程図
ネクタ用フェルールの製造方法を示す概略工程図
【図３】本発明の実施の形態２におけるガラスの精密孔
あけ方法に用いる突起レプリカ金型の製造方法を示す概
略工程図
あけ方法に用いる突起レプリカ金型の製造方法を示す概
略工程図
【図４】本発明の実施の形態２におけるガラスの精密孔
あけ方法を示す概略工程図
あけ方法を示す概略工程図
【図５】本発明の実施の形態２における磁気ディスクガ
ラス基板の製造方法に用いる突起レプリカ金型の製造方
法を示す概略工程図
ラス基板の製造方法に用いる突起レプリカ金型の製造方
法を示す概略工程図
【図６】本発明の実施の形態２における磁気ディスクガ
ラス基板の製造方法を示す概略工程図
ラス基板の製造方法を示す概略工程図
【図７】本発明の実施の形態３における複数個のガラス
の精密孔あけ方法を示す概略工程図
の精密孔あけ方法を示す概略工程図
【図８】本発明の実施の形態３におけるアレイ状光ファ
イバーコネクタ用フェルールの製造方法を示す概略工程
図
イバーコネクタ用フェルールの製造方法を示す概略工程
図
【図９】本発明の実施の形態４における複数個のガラス
の精密孔あけ方法に用いる突起レプリカ金型の製造方法
を示す概略工程図
の精密孔あけ方法に用いる突起レプリカ金型の製造方法
を示す概略工程図
【図１０】本発明の実施の形態４における複数個のガラ
スの精密孔あけ方法を示す概略工程図
スの精密孔あけ方法を示す概略工程図
【図１１】従来の磁気ディスクガラス基板の製造方法を
示す概略図
示す概略図
【図１２】従来の光ファイバーコネクタ用フェルールの
製造方法を示す概略図
製造方法を示す概略図
１１、７１ 突起金型
１２、２２、４２、６２、７２、８２、１０２ 成形用
素材 １３、２３、４３、６３、７３、８３、１０３ 平面金
型 １４、２５、４４、６５、７４、８５、１０４ 研磨す
る面 １５、２６、４５、６６、７５、８６、１０５ 形成さ
れた貫通孔 ２１、８１ フェルール成形用突起金型 ２４、５４、６４、８４ 外形規制用胴型 ３１、５１、９１ マスター金型 ３２、５２、９２ レプリカ金型用ガラス材料 ３３、５３、９３ 平面基材 ３４、５５、９４ 接合面 ３５、５６、９５ 貴金属合金保護膜 ４１、１０１ 突起レプリカ金型 ６１ 磁気ディスクガラス基板成形用突起レプリカ金型 １１１ 外側上金型 １１２ 外側下金型 １１３ 内側上金型 １１４ 内側下金型 １１５ 成形用素材 １２１ ベース金型 １２２ コアピン １２３ 非晶質合金融液
素材 １３、２３、４３、６３、７３、８３、１０３ 平面金
型 １４、２５、４４、６５、７４、８５、１０４ 研磨す
る面 １５、２６、４５、６６、７５、８６、１０５ 形成さ
れた貫通孔 ２１、８１ フェルール成形用突起金型 ２４、５４、６４、８４ 外形規制用胴型 ３１、５１、９１ マスター金型 ３２、５２、９２ レプリカ金型用ガラス材料 ３３、５３、９３ 平面基材 ３４、５５、９４ 接合面 ３５、５６、９５ 貴金属合金保護膜 ４１、１０１ 突起レプリカ金型 ６１ 磁気ディスクガラス基板成形用突起レプリカ金型 １１１ 外側上金型 １１２ 外側下金型 １１３ 内側上金型 １１４ 内側下金型 １１５ 成形用素材 １２１ ベース金型 １２２ コアピン １２３ 非晶質合金融液
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）
Ｇ１１Ｂ 5/84 Ｇ１１Ｂ 5/84 Ｚ
(72)発明者 中村 正二
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） 2H036 QA12 QA17 QA20
4G059 AA09 AB11 AC30 DA03
5D112 AA02 AA24 BA03 BA10
Claims (13)
- 【請求項１】 ガラスからなる成形用素材を、必要な孔
深さ以上の高さの高精度な突起形状を有する成形用金型
と平面金型との間に挟み、該成形用素材が変形可能な温
度まで加熱し、プレス成形して、突起形状の反転形状を
精密に転写させた窪みを形成し、冷却して型より離型す
る工程と、所定の孔深さとなる厚さまで、平面側から研
磨する工程からなることを特徴とするガラスの精密孔あ
け方法。 - 【請求項２】 ガラスからなる成形用素材の熱膨張係数
が、必要な孔深さ以上の高さの高精度な突起形状を有す
る成形用金型の熱膨張係数より小さいことを特徴とする
請求項１記載のガラスの精密孔あけ方法。 - 【請求項３】 ガラスからなる成形用素材を、必要な孔
深さ以上の高さの高精度な光ファイバーコネクター用フ
ェルールの貫通孔形状の反転形状である突起形状を有す
る成形用金型と平面金型との間に挟み、外形規制用のリ
ング状胴型を介し、該成形用素材が変形可能な温度まで
加熱し、プレス成形して、突起形状の反転形状を精密に
転写させた窪みを形成し、冷却して型より離型する工程
と、所定の孔深さとなる厚さまで、平面側から研磨する
工程からなることを特徴とする光ファイバーコネクタ用
フェルールの製造方法。 - 【請求項４】 前記ガラスからなる成形用素材よりも耐
熱性の良いガラス材料を、必要な孔深さ以上の深さの高
精度な貫通孔あるいは溝形状を有するマスター金型と平
面基材との間に挟み、該ガラス材料が変形可能な温度ま
で加熱し、プレス成形して、貫通孔あるいは溝形状の反
転形状を精密に転写させた突起を形成するとともに、平
面基材と接合し、冷却して型より離型した後、表面に貴
金属合金薄膜を形成することで必要な孔深さ以上の高さ
の高精度な突起形状を有するレプリカ金型を作製する工
程と、前記ガラスからなる成形用素材を、該レプリカ金
型と平面金型との間に挟み、該成形用素材が変形可能な
温度まで加熱し、プレス成形して、突起形状の反転形状
を精密に転写させた窪みを形成し、冷却して型より離型
する工程と、所定の孔深さとなる厚さまで、平面側から
研磨する工程からなることを特徴とするガラスの精密孔
あけ方法。 - 【請求項５】 前記ガラスからなる成形用素材よりも耐
熱性の良いガラス材料として、前記ガラスからなる成形
用素材の成形温度以上のガラス転移温度を有するガラス
材料を用いることを特徴とする請求項４記載のガラスの
精密孔あけ方法。 - 【請求項６】 前記ガラスからなる成形用素材よりも耐
熱性の良いガラス材料として、結晶化後の耐熱温度が前
記ガラスからなる成形用素材の成形温度以上である結晶
化ガラスを用いることを特徴とする請求項４記載のガラ
スの精密孔あけ方法。 - 【請求項７】 前記ガラスからなる成形用素材よりも耐
熱性の良いガラス材料を、必要な孔深さ以上の深さの高
精度な貫通孔あるいは溝形状を有するマスター金型と平
面基材との間に挟み、該ガラス材料が変形可能な温度ま
で加熱し、プレス成形して、貫通孔あるいは溝形状の反
転形状を精密に転写させた突起を形成するとともに、平
面基材と接合し、冷却して型より離型した後、表面に形
成する貴金属合金薄膜として、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒ
ｈ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｗ、Ｔａのうち、少なくとも１
種類以上の金属を含む合金を用いることを特徴とする請
求項４記載のガラスの精密孔あけ方法。 - 【請求項８】 前記ガラスからなる成形用素材よりも耐
熱性の良いガラス材料を、必要な孔深さ以上の深さの高
精度な貫通孔あるいは溝形状を有するマスター金型と平
面基材との間に挟み、該ガラス材料が変形可能な温度ま
で加熱し、プレス成形して、貫通孔あるいは溝形状の反
転形状を精密に転写させた突起を形成するとともに、平
面基材と接合し、冷却して型より離型した後、表面に貴
金属合金薄膜の成分とガラス材料の成分を含む中間膜を
形成した後、貴金属合金薄膜を形成することを特徴とす
る請求項４記載のガラスの精密孔あけ方法。 - 【請求項９】 ガラスからなる成形用素材よりも耐熱性
の良いガラス材料を、必要な孔深さ以上の深さの高精度
な貫通孔あるいは溝形状を有し、表面を超平滑面に研磨
加工を施したマスター金型と平面基材との間に挟み、外
形規制用のリング状胴型を介し、該ガラス材料が変形可
能な温度まで加熱し、プレス成形して、貫通孔あるいは
溝形状の反転形状を精密に転写させた突起を形成し、冷
却して型より離型した後、表面に貴金属合金薄膜を形成
することで、必要な孔深さ以上の高さの高精度な突起形
状を有し、表面平滑性の優れたレプリカ金型を作製する
工程と、ガラスからなる成形用素材を、外形規制用のリ
ング状胴型を介して、必要な内孔深さ以上の高さの高精
度な突起形状を有し、表面平滑性の優れたレプリカ金型
と平面金型との間に挟み、該成形用素材が変形可能な温
度まで加熱し、プレス成形して、突起形状の反転形状を
精密に転写させた窪みを形成し、冷却して型より離型す
る工程と、所定のディスク厚みとなる厚さまで、平面側
から研磨する工程からなることを特徴とする磁気ディス
クガラス基板の製造方法。 - 【請求項１０】 ガラスからなる成形用素材を、必要な
孔深さ以上の高さの高精度な突起形状を複数個有する成
形用金型と平面金型との間に挟み、該成形用素材が変形
可能な温度まで加熱し、プレス成形し、複数の突起形状
の反転形状を精密に転写させた窪みを形成し、そのまま
の温度で離型させた後、冷却する工程と、所定の孔深さ
となる厚さまで、平面側から研磨する工程からなること
を特徴とするガラスの精密孔あけ方法。 - 【請求項１１】 ガラスからなる成形用素材を、必要な
孔深さ以上の高さの高精度な光ファイバーコネクター用
フェルールの貫通孔形状の反転形状である突起形状を複
数個有する成形用金型と平面金型との間に挟み、外形規
制用の胴型を介して、該成形用素材が変形可能な温度ま
で加熱し、プレス成形し、複数の突起形状の反転形状を
精密に転写させた窪みを形成し、そのままの温度で離型
させた後、冷却する工程と、所定の孔深さとなる厚さま
で、平面側から研磨する工程からなることを特徴とする
アレイ状光ファイバーコネクタ用フェルールの製造方
法。 - 【請求項１２】 前記ガラスからなる成形用素材よりも
耐熱性の良いガラス材料を、複数の必要な孔深さ以上の
深さの高精度な貫通孔あるいは溝形状を有するマスター
金型と平面基材との間に挟み、該ガラス材料が変形可能
な温度まで加熱し、プレス成形して、複数の貫通孔ある
いは溝形状の反転形状を精密に転写させた突起を形成す
るとともに、平面基材と接合し、冷却せずにマスター型
より離型し、冷却後、表面に貴金属合金薄膜を形成する
ことで、複数の必要な孔深さ以上の高さの高精度な突起
形状を有するレプリカ金型を作製する工程と、前記ガラ
スからなる成形用素材を、該レプリカ金型と平面金型と
の間に挟み、該成形用素材が変形可能な温度まで加熱
し、プレス成形して、複数の突起形状の反転形状を精密
に転写させた窪みを形成し、そのままの温度でレプリカ
金型より離型させた後、冷却する工程と、所定の孔深さ
となる厚さまで、平面側から研磨する工程からなること
を特徴とするガラスの精密孔あけ方法。 - 【請求項１３】 Ｎ2やＡｒなどの不活性ガス中に、構
成分子中にＣまたはＦを含む気体あるいは霧状の液体を
混合した雰囲気中でプレス成形することを特徴とする請
求項１０あるいは１２記載のガラスの精密孔あけ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001400134A JP3991682B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | ガラスの精密孔あけ方法、光ファイバーコネクタ用フェルールの製造方法および磁気ディスクガラス基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001400134A JP3991682B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | ガラスの精密孔あけ方法、光ファイバーコネクタ用フェルールの製造方法および磁気ディスクガラス基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003201147A true JP2003201147A (ja) | 2003-07-15 |
| JP3991682B2 JP3991682B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=27639811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001400134A Expired - Fee Related JP3991682B2 (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | ガラスの精密孔あけ方法、光ファイバーコネクタ用フェルールの製造方法および磁気ディスクガラス基板の製造方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3991682B2 (ja) |
Cited By (11)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2007123150A1 (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Tokyo Electron Limited | プローブカード及びガラス基板の穴あけ方法 |
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-
2001
- 2001-12-28 JP JP2001400134A patent/JP3991682B2/ja not_active Expired - Fee Related
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