JPH0251433A - 光学素子成形用型 - Google Patents
光学素子成形用型Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/084—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
- C03B11/086—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor of coated dies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/22—Non-oxide ceramics
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野]
本発明は、光学素子成形用金型に関する。
従来、光学素子成形用型としては、例えば特開昭55−
23086号公報に開示されるように、少なくとも表面
が硼素含有材料からなるものが知られている。この光学
素子成形用型は、ガラス接触面において、ホウ素を酸化
させて、Bl 03からなる膜を形成し、耐高温性およ
び離型性の維持を図っている。また、上記光学素子成形
用型は、多孔質材料の気孔に硼素含有物を存在させ、離
型剤的に硼素を用いてもよいものである。
23086号公報に開示されるように、少なくとも表面
が硼素含有材料からなるものが知られている。この光学
素子成形用型は、ガラス接触面において、ホウ素を酸化
させて、Bl 03からなる膜を形成し、耐高温性およ
び離型性の維持を図っている。また、上記光学素子成形
用型は、多孔質材料の気孔に硼素含有物を存在させ、離
型剤的に硼素を用いてもよいものである。
一方、従来、型基材の成形面にc−BNやhBNからな
る膜を形成した光学素子成形用型も知られている。
る膜を形成した光学素子成形用型も知られている。
しかし、上記従来のBl Ox膜を形成した光学素子成
形用型にあっては、十分な反転性を必要とするガラスレ
ンズ成形等の場合に、離型効果が不十分で焼付きを生じ
易く、型寿命も短いという問題があった。また、多孔質
材料の気孔に硼素含有物を存在させた光学素子成形用型
では、仕上り面の粗さが悪く、カーボン粉、BN粉等の
離型剤を用いた従来例と大差なく、平滑な面とするには
後工程を要するという問題があった。
形用型にあっては、十分な反転性を必要とするガラスレ
ンズ成形等の場合に、離型効果が不十分で焼付きを生じ
易く、型寿命も短いという問題があった。また、多孔質
材料の気孔に硼素含有物を存在させた光学素子成形用型
では、仕上り面の粗さが悪く、カーボン粉、BN粉等の
離型剤を用いた従来例と大差なく、平滑な面とするには
後工程を要するという問題があった。
一方、c−BN膜を形成した従来の光学素子成形用型は
、耐高温酸化性には優れているものの、c−BN膜と型
基材との密着性の点で実用的な問題があり、例えばSi
C型基材等でしか使用できず、また成形時のコストが高
く、一部の硝材または光学素子にその適用が制限されて
しまった。また、h−BN膜を形成した光学素子成形用
型は、高温での酸化進行が速いという問題があった。
、耐高温酸化性には優れているものの、c−BN膜と型
基材との密着性の点で実用的な問題があり、例えばSi
C型基材等でしか使用できず、また成形時のコストが高
く、一部の硝材または光学素子にその適用が制限されて
しまった。また、h−BN膜を形成した光学素子成形用
型は、高温での酸化進行が速いという問題があった。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みなてされたもので
、耐酸化性および離型性が良好で極めて平滑な面を存し
、型寿命の長い光学素子成形用型を提供することを目的
とする。
、耐酸化性および離型性が良好で極めて平滑な面を存し
、型寿命の長い光学素子成形用型を提供することを目的
とする。
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも型面
の最表層の一部または全部を、Al2゜Ti、 V、
Cr、 Ni、 Y、 Zr、 Nb、 Mo。
の最表層の一部または全部を、Al2゜Ti、 V、
Cr、 Ni、 Y、 Zr、 Nb、 Mo。
Hf、Ta、W、I rの元素より選んだ一種以上の窒
硼化物または前記元素より選んだ1種以上の窒化物およ
び窒化硼素の混在物として光学素子成形用型を構成した
ものである。
硼化物または前記元素より選んだ1種以上の窒化物およ
び窒化硼素の混在物として光学素子成形用型を構成した
ものである。
本発明の光学素子成形用型は、例えば型基材の成形面を
光学的鏡面に仕上げた後、スパッタリング等のPVD法
またはCVD法により、成形面に窒硼化物層また窒化物
と窒化硼素との混在物層を形成する。このようにして製
造した光学素子成形用型は、そのままガラス成形に適用
できるが、特にCVD法による成膜では、成膜条件によ
っては表面が粗くなることがあり、後加工(研磨)を要
する場合がある。
光学的鏡面に仕上げた後、スパッタリング等のPVD法
またはCVD法により、成形面に窒硼化物層また窒化物
と窒化硼素との混在物層を形成する。このようにして製
造した光学素子成形用型は、そのままガラス成形に適用
できるが、特にCVD法による成膜では、成膜条件によ
っては表面が粗くなることがあり、後加工(研磨)を要
する場合がある。
また、型基材の材質としては、高温での機械的強度に優
れかつ組織が安定であるものが適当である。すなわち、
ガラスの加工温度は400〜700°C以上に達するた
め、その温度領域で成形面の形状や面粗さ等が変化しな
い材料で型基材を構成する必要がある。このような材料
の例としては、WC−Ni系合金、 Cr r Cz系
サーメット。
れかつ組織が安定であるものが適当である。すなわち、
ガラスの加工温度は400〜700°C以上に達するた
め、その温度領域で成形面の形状や面粗さ等が変化しな
い材料で型基材を構成する必要がある。このような材料
の例としては、WC−Ni系合金、 Cr r Cz系
サーメット。
T i C−vTaN系サーメット、SiC,5iC−
3i、N、系セラミックス、5iC−A/!N系セラミ
ックス等がある。かかる材料により型基材を形成すれば
、本発明における窒硼化物層または窒化物と窒化硼素と
の混在層が、型基材に良好に密着し、剥離等の不具合を
生じることがない。
3i、N、系セラミックス、5iC−A/!N系セラミ
ックス等がある。かかる材料により型基材を形成すれば
、本発明における窒硼化物層または窒化物と窒化硼素と
の混在層が、型基材に良好に密着し、剥離等の不具合を
生じることがない。
上記構成の光学素子成形用型によれば、耐酸化性および
離型性に優れ、成形時に焼付きを生じることがない、ま
た、Al、T1等の窒化物と窒化硼素との混在物質を設
けたものは、BN単独膜に比してより耐食性(特に酸性
溶液)に優れている。
離型性に優れ、成形時に焼付きを生じることがない、ま
た、Al、T1等の窒化物と窒化硼素との混在物質を設
けたものは、BN単独膜に比してより耐食性(特に酸性
溶液)に優れている。
さらに、本発明の光学素子成形用型は、平滑な面を有し
、成形後においても面粗さの劣化が橿めて少なく、型寿
命が長い。
、成形後においても面粗さの劣化が橿めて少なく、型寿
命が長い。
(第1実施例)
WC−Ni−Cr−Mo系超硬合金により型基材を形成
し、研削・研磨により成形面を成形して十分に平滑化し
た。その後、イオンビームスパッタ法により、成形面に
膜厚約2000人のTaB、膜を形成し、さらに最表層
として膜厚約3000人のTa−B−N膜を形成した。
し、研削・研磨により成形面を成形して十分に平滑化し
た。その後、イオンビームスパッタ法により、成形面に
膜厚約2000人のTaB、膜を形成し、さらに最表層
として膜厚約3000人のTa−B−N膜を形成した。
最表層における面粗さは、Rmaxo、02μm以下で
あった。
あった。
上記光学素子成形用型を用いて、La5K系光学硝材の
成形を行ったところ、3000シヨツトの成形後、面粗
さに君子の劣化はあったものの、十分使用可能な面が維
持されており、耐酸化性および離型性に優れ、型基材と
膜との密着性も良好であった。
成形を行ったところ、3000シヨツトの成形後、面粗
さに君子の劣化はあったものの、十分使用可能な面が維
持されており、耐酸化性および離型性に優れ、型基材と
膜との密着性も良好であった。
(第2実施例)
S I C−AINセラミックスにより型基材を形成し
、ダイヤモンドパウダー等で成形面を鏡面近くに仕上げ
た。その後、プラズマCVD法により、成形面に膜厚的
20μmのTi−B−N膜を形成した0次に、光学素子
の成形面に最適となるように、膜面を鏡面に研磨した。
、ダイヤモンドパウダー等で成形面を鏡面近くに仕上げ
た。その後、プラズマCVD法により、成形面に膜厚的
20μmのTi−B−N膜を形成した0次に、光学素子
の成形面に最適となるように、膜面を鏡面に研磨した。
膜面の面粗さは、Rmaxo、02μm以下であり、平
滑でボアーのない面が得られた。
滑でボアーのない面が得られた。
上記光学素子成形用型を用いて、5K16硝材の成形を
行ったところ、3000シヨツトの成形後においても表
面に荒れ等がな(、また変色もな(、十分に継続使用が
可能な状態であった。
行ったところ、3000シヨツトの成形後においても表
面に荒れ等がな(、また変色もな(、十分に継続使用が
可能な状態であった。
特に、本実施例では、CVD法により成膜を行ったので
、膜の緻密性が高く、酸化の進行も遅く、単なるTiB
g膜コーテコ−グを施した従来の成形用型に比して型寿
命が3〜7倍に長くなっ(第3〜15実施例) SiCセラミックスまたはWC−Ni系サーメットによ
り型基材を形成し、イオンビームスパッタ法、RFスパ
ッタ法、プラズマCVD法等により、型基材の研磨面(
成形面)に成膜して次表に示す構成の光学素子成形用型
を得た。
、膜の緻密性が高く、酸化の進行も遅く、単なるTiB
g膜コーテコ−グを施した従来の成形用型に比して型寿
命が3〜7倍に長くなっ(第3〜15実施例) SiCセラミックスまたはWC−Ni系サーメットによ
り型基材を形成し、イオンビームスパッタ法、RFスパ
ッタ法、プラズマCVD法等により、型基材の研磨面(
成形面)に成膜して次表に示す構成の光学素子成形用型
を得た。
この光学素子成形用型を用いて、SF?光学ガラスのレ
ンズ成形を連続1000シッット行った。
ンズ成形を連続1000シッット行った。
その結果を次表に示す。
A:良好
B:イー1可
C:条件により使用可
D:不可
第3〜15実施例の光学素子成形用型は、いずれも10
00シヨツト成形後においても使用可能であり、得られ
たレンズの表面は極めて平滑な状態であった。これに対
し、従来のようにB!0゜膜を形成した光学素子成形用
型(比較例)にあっては、離型性が悪く、微小な焼付き
を発生し、結果として面粗さが劣化してしまった。
00シヨツト成形後においても使用可能であり、得られ
たレンズの表面は極めて平滑な状態であった。これに対
し、従来のようにB!0゜膜を形成した光学素子成形用
型(比較例)にあっては、離型性が悪く、微小な焼付き
を発生し、結果として面粗さが劣化してしまった。
以上のように、本発明の光学素子成形用型によれば、少
なくとも型面の最表層の一部または全部を、Al、Ti
、V、Cr、Ni等の元素より選んだ1種以上の窒硼化
物または前記元素より選んだ1種以上の窒化物および窒
化硼素の混在物で形成しているので、耐酸化性および離
型性に優れ、平滑な面を有しており、成形後においても
面粗さの劣化が橿めて少なく、メンテナンスフリーの状
態で型寿命が著しく長くなる。また特に、低い転移点を
有する硝材の成形にあっては、低コスト化を図ることが
できる。
なくとも型面の最表層の一部または全部を、Al、Ti
、V、Cr、Ni等の元素より選んだ1種以上の窒硼化
物または前記元素より選んだ1種以上の窒化物および窒
化硼素の混在物で形成しているので、耐酸化性および離
型性に優れ、平滑な面を有しており、成形後においても
面粗さの劣化が橿めて少なく、メンテナンスフリーの状
態で型寿命が著しく長くなる。また特に、低い転移点を
有する硝材の成形にあっては、低コスト化を図ることが
できる。
Claims (1)
- (1)少なくとも型面の最表層の一部または全部が、A
l、Ti、V、Cr、Ni、Y、Zr、Nb、Mo、H
f、Ta、W、Irの元素より選んだ1種以上の窒硼化
物または前記元素より選んだ1種以上の窒化物および窒
化硼素の混在物からなることを特徴とする光学素子成形
用型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63200893A JP2583581B2 (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 光学素子成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63200893A JP2583581B2 (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 光学素子成形用型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0251433A true JPH0251433A (ja) | 1990-02-21 |
| JP2583581B2 JP2583581B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=16432007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63200893A Expired - Fee Related JP2583581B2 (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 光学素子成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2583581B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101132082B1 (ko) * | 2009-07-16 | 2012-04-02 | 울산대학교 산학협력단 | 초고경도 CrAIBN 나노 다층박막 및 그의 제조방법 |
| US20140004362A1 (en) * | 2007-08-02 | 2014-01-02 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Hard coating film, material coated with hard coating film and die for cold plastic working and method for forming hard coating film |
| US20160067755A1 (en) * | 2012-11-13 | 2016-03-10 | Oerlikon Surface Solutions Ag, Trübbach | Coating for high temperature applications with tribological stress |
-
1988
- 1988-08-11 JP JP63200893A patent/JP2583581B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140004362A1 (en) * | 2007-08-02 | 2014-01-02 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Hard coating film, material coated with hard coating film and die for cold plastic working and method for forming hard coating film |
| US8828562B2 (en) * | 2007-08-02 | 2014-09-09 | Kobe Steel, Ltd. | Hard coating film, material coated with hard coating film and die for cold plastic working and method for forming hard coating film |
| KR101132082B1 (ko) * | 2009-07-16 | 2012-04-02 | 울산대학교 산학협력단 | 초고경도 CrAIBN 나노 다층박막 및 그의 제조방법 |
| US20160067755A1 (en) * | 2012-11-13 | 2016-03-10 | Oerlikon Surface Solutions Ag, Trübbach | Coating for high temperature applications with tribological stress |
| US9623468B2 (en) * | 2012-11-13 | 2017-04-18 | Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfäffikon | Coating for high temperature applications with tribological stress |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2583581B2 (ja) | 1997-02-19 |
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