JPH0542375B2 - - Google Patents

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JPH0542375B2
JPH0542375B2 JP61224455A JP22445586A JPH0542375B2 JP H0542375 B2 JPH0542375 B2 JP H0542375B2 JP 61224455 A JP61224455 A JP 61224455A JP 22445586 A JP22445586 A JP 22445586A JP H0542375 B2 JPH0542375 B2 JP H0542375B2
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JP
Japan
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mold
optical glass
press
thin film
press molding
Prior art date
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JP61224455A
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English (en)
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JPS6379728A (ja
Inventor
Makoto Umetani
Hideto Monji
Kyoshi Kuribayashi
Masaki Aoki
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP61224455A priority Critical patent/JPS6379728A/ja
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Publication of JPH0542375B2 publication Critical patent/JPH0542375B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06Construction of plunger or mould
    • C03B11/08Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • C03B11/084Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
    • C03B11/086Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor of coated dies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/08Coated press-mould dies
    • C03B2215/10Die base materials
    • C03B2215/12Ceramics or cermets, e.g. cemented WC, Al2O3 or TiC
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00Press-moulding glass
    • C03B2215/02Press-mould materials
    • C03B2215/08Coated press-mould dies
    • C03B2215/14Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
    • C03B2215/16Metals or alloys, e.g. Ni-P, Ni-B, amorphous metals
    • C03B2215/17Metals or alloys, e.g. Ni-P, Ni-B, amorphous metals comprising one or more of the noble meals, i.e. Ag, Au, platinum group metals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明はプレス成形後の研摩工程を必要としな
い高精度な光学ガラス素子をプレス成形によつて
大量に生産するための光学ガラス素子の製造方法
に関するものである。 従来の技術 高精度な光学ガラス素子を直接プレスして成形
するためには、型材料として高温でも安定で、耐
酸化性に優れ、ガラスに対して不活性であり、プ
レスした時に形状精度が崩れないように機械的強
度の優れたものが必要であるが、その半面、加工
性に優れ精密加工が容易にできなくてはならな
い。 以上のような光学ガラス素子のプレス成形用型
に必要な条件を、ある程度満足する型材料とし
て、特開昭52−45613号公報に記載のシリコンカ
ーバイド(SiC)またはシリコンナイトライド
(Si3N4)が用いられ、さらに特開昭59−121126
号公報に記載のチタンカーバイド(TiC)および
金属の混合材料なども検討されている。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の型材料では上記の条件を
全て満足するものは得られていない。例えば、型
材料としてSiCおよびSi3N4を用いた場合では、
非常に硬く機械的強度が優れているが、加工性に
劣り、さらには光学ガラス素子の構成成分である
鉛(Pb)やアルカリ元素と反応し易いという欠
点を有している。また、TiCおよび金属の混合材
料を用いた場合も光学ガラス素子と反応し易く、
型材料としては不適当である。 以上のように、従来の型材料では前述の型材料
として必要条件を全て満足するには至つていな
い。 本発明では上記問題点に鑑み、直接プレス成形
法による光学性能の良い高精度な光学ガラス素子
の成形を可能にするためのプレス成形用型を提供
することを目的としている。 問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明では加工
性が良く機械的強度が優れたWCを主成分とする
超硬合金あるいは各種サーツトをプレス成形用型
の母材として、そのプレス面に2.0重量%−80重
量%のReを含有するRh−Re合金あるいはこれら
のRh−Re合金を主成分とする薄膜または2.0重量
%−75重量%のOsを含有するRh−Os合金あるい
はこれらのRh−Os合金を主成分とする薄膜をコ
ーテイングして構成される型を作製し、この型を
用いることによつて光学性能の良い高精度な光学
ガラス素子のプレス成形を可能にしたものであ
る。 作 用 本発明は上記した構成によつて、従来の型材料
では実現できなかつた前記の必要条件を全て満足
した型を得ることができ、この型を用いることに
よつて光学ガラス素子を直接プレスして大量に成
形することが可能となる。 実施例 以下、本発明の光学ガラス素子の製造方法の一
実施例について、図面を用いて説明する。 直径20mm、厚さ6mmのWCを主成分とする超硬
合金を曲率半径がそれぞれ46mmおよび200mmの凹
面形状のプレス面を有する上下の型からなる一対
の光学ガラス素子のプレス成形用型に加工した。
これらの型のプレス面を超微細なダイヤモンド砥
粒を用いて鏡面に研摩した。次に、この鏡面上に
スパツタ法により5μmの厚みで第1表に示した
組成のRh−Re系合金薄膜あるいはRh−Os系合
金薄膜をコーテイングしてプレス成形用型を作製
した。 このようにして作製した型の断面図を第1図に
示す。第1図において、11は母材、12はプレ
ス面上にコーテイングしたRh−Re系合金薄膜あ
るいはRh−Os系合金薄膜である。 この型を第2図に示したプレス成形機にセツト
する。第2図において、21は上型、22は下
型、23は上型用加熱ヒーター、24は下型用加
熱ヒーター、25は上型用ピストンシリンダー、
26は下型用ピストンシリンダー、27は供給ガ
ラス素子塊状物、28はガラス素子供給用治具、
29はプレス成形した光学ガラス素子の取り出し
口、210は供給ガラス素子塊状物の予備加熱
炉、211は覆いである。 次に、酸化鉛(PbO)70重量%、シリカ
(SiO)27重量%および残りが微量成分からなる
酸化鉛系光学ガラスを半径10mmの球状に加工した
塊状物27を予備加熱炉210で加熱した後、
520℃に保持されている上下の型21および22
の下型22の上に置き、窒素雰囲気で約40Kg/cm2
のプレス圧によりプレスして2分間保持し、その
後、そのままの状態で上下の型を300℃まで冷却
して、プレス成形された光学ガラス素子を取り出
し口29より取り出して、光学ガラス素子のプレ
ス成形の工程を完了する。 以上の工程を繰り返して100回目のプレス終了
時に、上下の型21および22をプレス成形機よ
り取りはずして、プレス面の状態を光学顕微鏡で
観察し、その時のプレス面の表面粗さ(RMS値、
A)を測定して、それぞれの型精度を評価した。
さらに、比較実験として、従来使用されていた炭
化ケイ素(SiC)焼結体の型を作製し、第2図に
示したプレス成形機にセツトし、上述の光学ガラ
ス素子のプレス成形の工程を1000回繰り返し行
い、同様の型精度の評価を行つた。 また、本発明の型に用いたRh−Reスパツタ膜
あるいはRh−Osスパツタ膜の代わりに白金
(Pt)スパツタ膜およびRhスパツタ膜をコーテイ
ングした型においても、上述のプレス試験を行つ
た。 本発明の型を用いたプレス試験の結果を第1表
に示し、比較の為の型を用いたプレス試験の結果
を第2表に示した。
【表】
【表】
【表】 第2表、試料No.49の従来使用されているSiC焼
結体を用いた型においては、数回ガラスをプレス
しただけで型とガラスが反応し、プレス面にガラ
スが付着し、全く使用することができなくなつ
た。 また、第2表、試料No.50および51のようにpt或
いはRhスパツタ膜でコーテイングした型では、
ガラスの付着は起こらないが、1000回プレス後に
は、表面粗さ(RMS値)で、それぞれ、253.5A
および308.3Aと非常に粗くなり、表面が白濁し
実用的ではないことがわかる。 以上の比較試料に対して、第1表から明らかな
ように、本発明の型、すなわち、WCを主成分と
した超硬合金を母材とし、そのプレス面に2.0重
量%−80重量%のReを含有するRh−Re合金ある
いはこれらのRh−Re合金を主成分とする薄膜ま
たは2.0重量%−75重量%のOsを含有するRh−Os
合金あるいはこれらのRh−Os合金を主成分とす
る薄膜をコーテイングして構成される型を用いる
と、1000回プレスした時でも、表面粗さはほとん
どプレス前と変化がなく、型寿命が著しく延び、
高精度な光学ガラス素子を大量にプレス成形する
ことが可能となつた。 また、第1表から明らかなように、Rh−Re合
金薄膜に、OsあるいはTaの少なくとも一つの元
素を各10重量%まで添加してやると、1000回プレ
ス時の表面粗さは、OsあるいはTaの含有率が増
すに従つて小さくなり、さらに型寿命が延びるこ
とがわかる。同様に、Rh−Os合金薄膜に、Reあ
るいはTaの少なくとも一つの元素を各10重量%
まで添加してやると、1000回プレス時の表面粗さ
は、ReあるいはTaの含有率が増すに従つて小さ
くなり、型寿命が延びることがわかる。このよう
に、本発明の型は前述した高精度な光学ガラス素
子を直接プレス成形するための必要条件を全て満
足したものが得られ、従来のものに比べて、著し
く型寿命が延び、高精度な光学ガラス素子を大量
にプレス成形することが可能となつた。 なお、本発明を説明するために、実施例におい
てプレス成形用型の母材としてWCを主成分とす
る超硬合金を用いた型を例に挙げたが、TiN、
TiC、Cr3C2あるいはAl2O3を主成分とするサー
メツトを母材とし、そのプレス面に2.0重量%−
80重量%のReを含有するRh−Re合金あるいはこ
れらのRh−Re合金を主成分とする薄膜または2.0
重量%−75重量%のOsを含有するRh−Os合金あ
るいはこれらのRh−Os合金を主成分とする薄膜
をコーテイングして構成される型を用いても、同
様に型寿命が延び、高精度な光学ガラス素子の量
産化が可能となつた。 発明の効果 以上のように、本発明は光学ガラス素子のプレ
ス成形用型を作製するにあたり、母材として超硬
合金およびサーメツトを用い、そのプレス面に
2.0重量%−80重量%のReを含有するRh−Re合
金あるいはこれらのRh−Re合金を主成分とする
薄膜または2.0重量%−75重量%のOsを含有する
Rh−Os合金あるいはこれらRh−Os合金を主成
分とする薄膜をコーテイングすることによつて、
前述した型材料としての必要条件を全て満足した
光学ガラス素子のプレス成形用型を提出したもの
であり、高精度な光学ガラス素子を安価に、か
つ、大量に製造するために、極めて有用な発明で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光学ガラス素子のプレス成形
用型の断面の概略図、第2図実施例における光学
ガラス素子のプレス成形用型を組み込んだプレス
成形機の概略図である。 11……母材、12……プレス面上にコーテイ
ングしたRh−Re系合金またはRh−Os系合金ス
パツタ薄膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 耐熱性があり、加工性に優れた材料をプレス
    成形用型の母材とし、そのプレス面に2.0重量%
    −80重量%のレニウム(Re)を含有するロジウ
    ム−レニウム(Rh−Re)合金薄膜あるいは2.0重
    量%−75重量%のオスミウム(Os)を含有する
    ロジウム−オスミウム(Rh−Os)合金薄膜をコ
    ーテイングして構成される型でプレス成形するこ
    とを特徴とする光学ガラス素子の製造方法。 2 プレス成形用型の母材として、タングステン
    カーバイド(WC)を主成分とする超硬合金、ま
    たは、チタンナイトライド(TiN)、チタンカー
    バイド(TiC)、クロムカーバイド(Cr3C2)、あ
    るいは、アルミナ(Al2O3)を主成分とするサー
    メツトを用いたことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の光学ガラス素子の製造方法。 3 プレス成形用型にコーテイングするRh−Re
    薄膜中に、Osあるいはタンタル(Ta)の少なく
    とも一つの元素を各10重量%以内含有することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学ガラ
    ス素子の製造方法。 4 プレス成形用型にコーテイングするRh−Os
    薄膜中に、ReあるいはTaの少なくとも一つの元
    素を各10重量%以内含有することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の光学ガラス素子の製造
    方法。
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