JPH07113104A - 光学素子成形用型 - Google Patents
光学素子成形用型Info
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- JPH07113104A JPH07113104A JP28194693A JP28194693A JPH07113104A JP H07113104 A JPH07113104 A JP H07113104A JP 28194693 A JP28194693 A JP 28194693A JP 28194693 A JP28194693 A JP 28194693A JP H07113104 A JPH07113104 A JP H07113104A
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- Japan
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- mold
- molding
- glass
- forming
- optical element
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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
-
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- 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
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- 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
- C03B2215/26—Mixtures of materials covered by more than one of the groups C03B2215/16 - C03B2215/24, e.g. C-SiC, Cr-Cr2O3, SIALON
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大気中加熱でも成形面へ酸化による劣化が生
じず、高精度の光学素子を成形する。また、生産能力の
向上を図る。 【構成】 Ｃｒ3 Ｃ2 粉末とＮｉとを重量％で９５：５
の割合で混合して混練する。次に、成形型１と近似した
形状になる型へ挿入する。これにより、形成された型を
ＨＩＰ装置内に設置して真空排気し、Ａｒガス雰囲気で
焼結させる。この後、研削加工により成形型１の形状に
仕上げる。
じず、高精度の光学素子を成形する。また、生産能力の
向上を図る。 【構成】 Ｃｒ3 Ｃ2 粉末とＮｉとを重量％で９５：５
の割合で混合して混練する。次に、成形型１と近似した
形状になる型へ挿入する。これにより、形成された型を
ＨＩＰ装置内に設置して真空排気し、Ａｒガス雰囲気で
焼結させる。この後、研削加工により成形型１の形状に
仕上げる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学素子の成形用型に
関し、詳細にはプレス成形後に研磨工程を必要としない
高精度光学ガラス素子製造を行う際に用いる光学素子成
形用型に関する。
関し、詳細にはプレス成形後に研磨工程を必要としない
高精度光学ガラス素子製造を行う際に用いる光学素子成
形用型に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学ガラス素子の設計において、レンズ
部の簡略化のため非球面を用いる方向にある。しかし、
この非球面光学ガラス素子の製造方法にあたっては従来
の研磨方法では量産化が困難であった。そこで近年、光
学ガラスを加熱軟化させ、高精度の非球面形状を持つ型
にてプレス成形する方法が開発されている。このプレス
成形ではガラスを高温軟化させてプレスのみで光学面を
成形するため、高温でのガラスとの反応が生じない材料
を要求される。そのため、型材にはガラスとの濡れ性の
悪い特性が要求される。
部の簡略化のため非球面を用いる方向にある。しかし、
この非球面光学ガラス素子の製造方法にあたっては従来
の研磨方法では量産化が困難であった。そこで近年、光
学ガラスを加熱軟化させ、高精度の非球面形状を持つ型
にてプレス成形する方法が開発されている。このプレス
成形ではガラスを高温軟化させてプレスのみで光学面を
成形するため、高温でのガラスとの反応が生じない材料
を要求される。そのため、型材にはガラスとの濡れ性の
悪い特性が要求される。
【０００３】因って、上記特性を満足すべく、例えば特
開平１−１７２５４２号公報記載の発明においては、す
くなくとも成形面がＷＣとＣｒ3 Ｃ2 との混合体より形
成された成形型が提案されている。
開平１−１７２５４２号公報記載の発明においては、す
くなくとも成形面がＷＣとＣｒ3 Ｃ2 との混合体より形
成された成形型が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来技
術の特開平１−１７２５４２号公報記載の発明において
は以下の様な欠点がある。すなわち、主成分の一つであ
るＣｒ3 Ｃ2 は大気中で加熱すると表面層にＣｒ2 Ｏ3
の形態をとる強固な酸化物層が形成される。この酸化物
は表面層に緻密な層を形成するため、酸化が内部まで進
行しない。そのため大気中での酸化劣化が生じない特性
を有する。
術の特開平１−１７２５４２号公報記載の発明において
は以下の様な欠点がある。すなわち、主成分の一つであ
るＣｒ3 Ｃ2 は大気中で加熱すると表面層にＣｒ2 Ｏ3
の形態をとる強固な酸化物層が形成される。この酸化物
は表面層に緻密な層を形成するため、酸化が内部まで進
行しない。そのため大気中での酸化劣化が生じない特性
を有する。
【０００５】しかしながら、もう一つの主成分であるタ
ングステンは高融点金属ではあるが、大気中で加熱する
と酸素と反応し易い特性を有している。酸素と反応する
といろいろな酸化物形態を形成するが、最終的にはＷＯ
3 という黄色の粉末を生成する。さらに、タングステン
酸化物はＣｒ3 Ｃ2 と異なり、緻密な酸化物層を形成し
ない。従って、酸化が進行してしまい表面が劣化する。
ングステンは高融点金属ではあるが、大気中で加熱する
と酸素と反応し易い特性を有している。酸素と反応する
といろいろな酸化物形態を形成するが、最終的にはＷＯ
3 という黄色の粉末を生成する。さらに、タングステン
酸化物はＣｒ3 Ｃ2 と異なり、緻密な酸化物層を形成し
ない。従って、酸化が進行してしまい表面が劣化する。
【０００６】前記特許公報に示されるＷＣとＣｒ3 Ｃ2
の混合体において、その実施例で示される成形機は成形
室を真空排気して窒素ガスを導入するため、加熱による
前記酸化物の生成は生じにくい。しかし、ガラスは酸化
物からなり、かつ高温に加熱するため微量ではあるがガ
ラス表面から酸素が分解されて放出される。ガラス表面
と成形型とは接触するため、ガラス表面から放出される
酸素と反応し、ＷＣがＷＯ3 を生成する。そのため、鏡
面加工した成形面が劣化して高精度な光学素子が得られ
ない。
の混合体において、その実施例で示される成形機は成形
室を真空排気して窒素ガスを導入するため、加熱による
前記酸化物の生成は生じにくい。しかし、ガラスは酸化
物からなり、かつ高温に加熱するため微量ではあるがガ
ラス表面から酸素が分解されて放出される。ガラス表面
と成形型とは接触するため、ガラス表面から放出される
酸素と反応し、ＷＣがＷＯ3 を生成する。そのため、鏡
面加工した成形面が劣化して高精度な光学素子が得られ
ない。
【０００７】因って、本発明は前記従来技術における欠
点に鑑みて開発されたもので、高温大気中で酸化物生成
により表面が劣化すること無く、かつガラスとの融着が
生じない耐久性の高い高精度な光学素子成形用型を提供
するものである。
点に鑑みて開発されたもので、高温大気中で酸化物生成
により表面が劣化すること無く、かつガラスとの融着が
生じない耐久性の高い高精度な光学素子成形用型を提供
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも成
形面がＣｒ3 Ｃ2 を主成分とし、かつ助剤に少なくとも
Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏのうちの１種を１〜１５ｗｔ
％、またはＮｉ．Ｆｅ、Ｎｉ．Ｃｏ、Ｎｉ．Ｍｏの組み
合わせのうちの１種を３〜１５ｗｔ％、またはＮｉ．Ｆ
ｅ．Ａｌ、Ｎｉ．Ｃｏ．Ａｌ、Ｎｉ．Ｍｏ．Ａｌの組み
合わせのうちの１種を５〜１５ｗｔ％、またはＮｉ．Ｆ
ｅ．Ａｌ．Ｓｉ、Ｎｉ．Ｃｏ．Ａｌ．Ｓｉ、Ｎｉ．Ｍ
ｏ．Ａｌ．Ｓｉの組み合わせのうちの１種を５〜１５ｗ
ｔ％含有した焼結体によって形成したものである。
形面がＣｒ3 Ｃ2 を主成分とし、かつ助剤に少なくとも
Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏのうちの１種を１〜１５ｗｔ
％、またはＮｉ．Ｆｅ、Ｎｉ．Ｃｏ、Ｎｉ．Ｍｏの組み
合わせのうちの１種を３〜１５ｗｔ％、またはＮｉ．Ｆ
ｅ．Ａｌ、Ｎｉ．Ｃｏ．Ａｌ、Ｎｉ．Ｍｏ．Ａｌの組み
合わせのうちの１種を５〜１５ｗｔ％、またはＮｉ．Ｆ
ｅ．Ａｌ．Ｓｉ、Ｎｉ．Ｃｏ．Ａｌ．Ｓｉ、Ｎｉ．Ｍ
ｏ．Ａｌ．Ｓｉの組み合わせのうちの１種を５〜１５ｗ
ｔ％含有した焼結体によって形成したものである。
【０００９】
【作用】本発明で主成分として使用するＣｒは、ステン
レスでも使用されるように酸素との結合を防止する特性
を有する。これはＣｒが酸素と反応して酸化クロムの不
動体を形成するためである。従って、表面に酸化クロム
の不動体を形成するとそこから反応が進行することがな
いため、その特性を利用してステンレスを錆びにくくし
ている。
レスでも使用されるように酸素との結合を防止する特性
を有する。これはＣｒが酸素と反応して酸化クロムの不
動体を形成するためである。従って、表面に酸化クロム
の不動体を形成するとそこから反応が進行することがな
いため、その特性を利用してステンレスを錆びにくくし
ている。
【００１０】ＣｒとＮｉ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｓｉおよ
びＡｌとの合金を形成すると、ジェットエンジンのター
ビンブレードに使用される耐熱合金を形成する。これも
前記と同様に、表面にＣｒの不動体を形成するとにより
酸化を防止するとともに、他の材料で耐熱性を向上させ
ている。また、クロム酸化物はガラスとの反応性が悪い
特性を有する。従って、成形面にクロム酸化物の不動体
を形成することにより、ガラスとの融着が防止できる。
びＡｌとの合金を形成すると、ジェットエンジンのター
ビンブレードに使用される耐熱合金を形成する。これも
前記と同様に、表面にＣｒの不動体を形成するとにより
酸化を防止するとともに、他の材料で耐熱性を向上させ
ている。また、クロム酸化物はガラスとの反応性が悪い
特性を有する。従って、成形面にクロム酸化物の不動体
を形成することにより、ガラスとの融着が防止できる。
【００１１】以上、前記クロムの特性により成形面の劣
化の防止が可能となるが、クロム酸化物を使用しない理
由は助剤特性による。クロム酸化物を焼結する場合はジ
ルコニウム等が使用される。このジルコニウム等の助剤
は酸化するとタングステンと同様に粉末状になる。その
ためクロム酸化物の劣化は生じないが、助剤の酸化によ
る劣化が生じる。しかし、本発明では耐熱性を高めるた
めＮｉ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｓｉ，Ａｌを助剤としてい
る。該助剤は炭化物を形成させて結合するため、クロム
と反応させるためにはクロムを炭化物にする必要があ
る。
化の防止が可能となるが、クロム酸化物を使用しない理
由は助剤特性による。クロム酸化物を焼結する場合はジ
ルコニウム等が使用される。このジルコニウム等の助剤
は酸化するとタングステンと同様に粉末状になる。その
ためクロム酸化物の劣化は生じないが、助剤の酸化によ
る劣化が生じる。しかし、本発明では耐熱性を高めるた
めＮｉ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｓｉ，Ａｌを助剤としてい
る。該助剤は炭化物を形成させて結合するため、クロム
と反応させるためにはクロムを炭化物にする必要があ
る。
【００１２】これらの要因からＣｒ3 Ｃ2 を主成分と
し、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｆｅ，ＳｉおよびＡｌを助剤と
して添加することにより、成形面が劣化することなく且
つガラスと融着しにくい型材の提供が可能となる。
し、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｆｅ，ＳｉおよびＡｌを助剤と
して添加することにより、成形面が劣化することなく且
つガラスと融着しにくい型材の提供が可能となる。
【００１３】
【実施例１】図１〜図４は本実施例を示し、図１は成形
型の正面図、図２〜図４はレンズの成形工程を示す概略
構成図である。本実施例では、助剤は１種類を使用し、
φ２０ｍｍ有効径１９ｍｍの凹形状の型の製造およびそ
の型を用いて成形した例を示す。成形は高温の溶融ガラ
スを用い、低圧で成形した。
型の正面図、図２〜図４はレンズの成形工程を示す概略
構成図である。本実施例では、助剤は１種類を使用し、
φ２０ｍｍ有効径１９ｍｍの凹形状の型の製造およびそ
の型を用いて成形した例を示す。成形は高温の溶融ガラ
スを用い、低圧で成形した。
【００１４】成形型の製造は、平均粒子径０．５〜１．
０μｍのＣｒ3 Ｃ2 粉末（純度９９．９％以上）とＮｉ
とを重量％で９５：５の割合で混合して５時間混練す
る。混練後、図１の成形型１と近似した形状になる型へ
挿入する。これにより、形成された成形型１と近似した
型をＨＩＰ装置内に設置し、２×１０-6ｔｏｒｒまで真
空排気する。
０μｍのＣｒ3 Ｃ2 粉末（純度９９．９％以上）とＮｉ
とを重量％で９５：５の割合で混合して５時間混練す
る。混練後、図１の成形型１と近似した形状になる型へ
挿入する。これにより、形成された成形型１と近似した
型をＨＩＰ装置内に設置し、２×１０-6ｔｏｒｒまで真
空排気する。
【００１５】排気後、Ａｒガスを１０００〜１５００気
圧の圧力で導入し、１１００〜１５００℃の温度で約２
〜３時間焼結させる。この焼結により相対密度が約１０
０％の材料が得られた。焼結させたブランクはダイヤモ
ンド砥石で外形を研削加工し、成形型１の形状に仕上げ
る。また、ガラスレンズの成形面２はダイヤモンドパウ
ダーにて研磨加工し、表面をＲｍａｘ＝０．０５μｍ以
下に仕上げた。その後、６００℃，１時間大気中で加熱
して表面にＣｒ2 Ｏ3 層を形成した。
圧の圧力で導入し、１１００〜１５００℃の温度で約２
〜３時間焼結させる。この焼結により相対密度が約１０
０％の材料が得られた。焼結させたブランクはダイヤモ
ンド砥石で外形を研削加工し、成形型１の形状に仕上げ
る。また、ガラスレンズの成形面２はダイヤモンドパウ
ダーにて研磨加工し、表面をＲｍａｘ＝０．０５μｍ以
下に仕上げた。その後、６００℃，１時間大気中で加熱
して表面にＣｒ2 Ｏ3 層を形成した。
【００１６】上記光学素子成形用型を用いて本実施例で
はＳＫ８の硝材を成形した。レンズ形状はφ１９．５ｍ
ｍ，中心厚さ５ｍｍの両凸レンズの成形を行った。ガラ
スをルツボ４にてガラス粘度で１０2 から１０3 ポアズ
に相当する温度に加熱溶融する。プランジャー５を上昇
させて溶融ガラス３をノズルより定量排出し、シャー６
にて切断後、下型９上に落下させる。下型９は前記Ｃｒ
3 Ｃ2 で形成されており図示されていないヒーターによ
り温度はガラス粘度で１０12〜１０14ポアズに相当する
温度に保持されている。
はＳＫ８の硝材を成形した。レンズ形状はφ１９．５ｍ
ｍ，中心厚さ５ｍｍの両凸レンズの成形を行った。ガラ
スをルツボ４にてガラス粘度で１０2 から１０3 ポアズ
に相当する温度に加熱溶融する。プランジャー５を上昇
させて溶融ガラス３をノズルより定量排出し、シャー６
にて切断後、下型９上に落下させる。下型９は前記Ｃｒ
3 Ｃ2 で形成されており図示されていないヒーターによ
り温度はガラス粘度で１０12〜１０14ポアズに相当する
温度に保持されている。
【００１７】溶融ガラスゴブ７供給後、下型９は移動
し、上面加熱ヒーター８にてガラスゴブ１０上面を再加
熱して表面のシワおよびシャーマークを除去し、かつガ
ラス粘度で１０2 〜１０4 ポアズに相当する温度に保持
する。シワおよびシャーマーク除去後、下型９を上型１
１と同軸上まで移動して成形する。前記上型１１は下型
９と同様にＣｒ3 Ｃ2 で形成されており温度はガラス粘
度で１０12〜１０14ポアズに相当する温度に保持されて
いる。
し、上面加熱ヒーター８にてガラスゴブ１０上面を再加
熱して表面のシワおよびシャーマークを除去し、かつガ
ラス粘度で１０2 〜１０4 ポアズに相当する温度に保持
する。シワおよびシャーマーク除去後、下型９を上型１
１と同軸上まで移動して成形する。前記上型１１は下型
９と同様にＣｒ3 Ｃ2 で形成されており温度はガラス粘
度で１０12〜１０14ポアズに相当する温度に保持されて
いる。
【００１８】下型９が上型１１の同軸上に移動した後、
下型９が上昇してプレス時間５秒，プレス圧５ｋｇｆ／
ｃｍ2 にて成形し、プレス開始３秒後に上下型９，１１
外周部へガラス粘度で１０7 〜１０9 ポアズに相当する
温度の不活性ガスを５秒間吹きつけて上下型９，１１外
周部の温度を上昇させた後、さらにプレス圧８０ｋｇｆ
／ｃｍ2 に加圧してプレス時間２０秒で成形し、成形レ
ンズ１２を得た。
下型９が上昇してプレス時間５秒，プレス圧５ｋｇｆ／
ｃｍ2 にて成形し、プレス開始３秒後に上下型９，１１
外周部へガラス粘度で１０7 〜１０9 ポアズに相当する
温度の不活性ガスを５秒間吹きつけて上下型９，１１外
周部の温度を上昇させた後、さらにプレス圧８０ｋｇｆ
／ｃｍ2 に加圧してプレス時間２０秒で成形し、成形レ
ンズ１２を得た。
【００１９】本実施例によれば、前記Ｎｉ助剤を用いて
焼結した型材にて連続成形した結果、大気中に近い成形
装置において２５０００ショット後でも成形面の粗さは
Ｒｍａｘ＝０．０７μｍであり、高精度の光学素子が得
られた。また、窒素ガス置換した成形装置では３６００
０ショット成形を行っても成形面の粗さはＲｍａｘ＝
０．０８μｍであり、ほとんど変化がなかった。
焼結した型材にて連続成形した結果、大気中に近い成形
装置において２５０００ショット後でも成形面の粗さは
Ｒｍａｘ＝０．０７μｍであり、高精度の光学素子が得
られた。また、窒素ガス置換した成形装置では３６００
０ショット成形を行っても成形面の粗さはＲｍａｘ＝
０．０８μｍであり、ほとんど変化がなかった。
【００２０】しかしながら、従来のＷＣとＣｒ3 Ｃ2 と
を混合した型材では、窒素ガス置換した成形装置では溶
融ガラスのため７０００ショット成形までは成形面粗さ
に問題は生じなかったが、以降ガラスの酸素と反応し、
１００００ショットでは成形面粗さがＲｍａｘ＝０．１
８μｍまで低下し、高精度なレンズの製造ができなくな
った。また大気中に近い成形装置では３０００ショット
にて、成形面粗さがＲｍａｘ＝０．１７μｍまで低下し
たため前記同様に高精度なレンズの製造ができなくなっ
た。
を混合した型材では、窒素ガス置換した成形装置では溶
融ガラスのため７０００ショット成形までは成形面粗さ
に問題は生じなかったが、以降ガラスの酸素と反応し、
１００００ショットでは成形面粗さがＲｍａｘ＝０．１
８μｍまで低下し、高精度なレンズの製造ができなくな
った。また大気中に近い成形装置では３０００ショット
にて、成形面粗さがＲｍａｘ＝０．１７μｍまで低下し
たため前記同様に高精度なレンズの製造ができなくなっ
た。
【００２１】尚、本実施例ではＮｉを助剤として使用し
たが、以下の表１に示す助剤および含有量でも同様な効
果が得られた。
たが、以下の表１に示す助剤および含有量でも同様な効
果が得られた。
【００２２】
【表１】
【００２３】しかし、上記表１に示される助剤量未満に
すると、焼結が不完全となり緻密な焼結体が得られなか
った。また、強度も低下する問題が生じた。さらに、上
記表１に示す量を越える量を添加すると成形面にＣｒ2
Ｏ3 以外の助剤の酸化物を形成するため、ガラスとの融
着を生じる問題が発生した。
すると、焼結が不完全となり緻密な焼結体が得られなか
った。また、強度も低下する問題が生じた。さらに、上
記表１に示す量を越える量を添加すると成形面にＣｒ2
Ｏ3 以外の助剤の酸化物を形成するため、ガラスとの融
着を生じる問題が発生した。
【００２４】
【実施例２】図５〜図７は本実施例を示し、図５は成形
型の正面図、図６および図７はレンズの成形工程を示す
概略構成図である。本実施例では助剤を２種類使用し、
前記実施例１と同様な方法で製造したφ３０ｍｍ，有効
径２９ｍｍの凸形状の型の製造およびその型にて成形し
た例を示す。本実施例はガラス素材にプリフォームを使
用し、低温・高圧成形について示す。
型の正面図、図６および図７はレンズの成形工程を示す
概略構成図である。本実施例では助剤を２種類使用し、
前記実施例１と同様な方法で製造したφ３０ｍｍ，有効
径２９ｍｍの凸形状の型の製造およびその型にて成形し
た例を示す。本実施例はガラス素材にプリフォームを使
用し、低温・高圧成形について示す。
【００２５】平均粒子径０．５〜１．０μｍのＣｒ3 Ｃ
2 粉末（純度９９．９％以上）とＮｉとＦｅとを重量％
で９５：３：２の割合に混合して６時間混練する。混練
後、図５の成形型１３と近似した形状になる型へ挿入す
る。これにより、形成された成形型１３と近似した型を
ＨＩＰ装置内に設置し、２×１０-6ｔｏｒｒまで真空排
気する。
2 粉末（純度９９．９％以上）とＮｉとＦｅとを重量％
で９５：３：２の割合に混合して６時間混練する。混練
後、図５の成形型１３と近似した形状になる型へ挿入す
る。これにより、形成された成形型１３と近似した型を
ＨＩＰ装置内に設置し、２×１０-6ｔｏｒｒまで真空排
気する。
【００２６】排気後、Ａｒガスを１０００〜１５００気
圧の圧力で導入し、１１００〜１５００℃の温度で約２
〜３時間焼結させる。この焼結により相対密度が約１０
０％の材料が得られた。焼結させたブランクはダイヤモ
ンド砥石で外形を研削加工して形状を仕上げる。また、
ガラスレンズの成形面１４はダイヤモンドパウダーにて
研磨加工し、表面をＲｍａｘ＝０．０７μｍ以下に仕上
げた。その後、６００℃，１時間大気中で加熱し、表面
にＣｒ2 Ｏ3 層を形成した。
圧の圧力で導入し、１１００〜１５００℃の温度で約２
〜３時間焼結させる。この焼結により相対密度が約１０
０％の材料が得られた。焼結させたブランクはダイヤモ
ンド砥石で外形を研削加工して形状を仕上げる。また、
ガラスレンズの成形面１４はダイヤモンドパウダーにて
研磨加工し、表面をＲｍａｘ＝０．０７μｍ以下に仕上
げた。その後、６００℃，１時間大気中で加熱し、表面
にＣｒ2 Ｏ3 層を形成した。
【００２７】上記光学素子成形用型を用いて本実施例で
は高軟化点のＢＫ７の硝材の成形を行った。両面を♯５
００の砥石で平面研削したガラス素材１９を胴型１８に
挿入し、さらに搬送アーム１７に設置する。搬送アーム
１７を前進させ、ガラス素材１９および胴型１８をヒー
ター１５，１６間に挿入して加熱する。この時、ガラス
素材１９をガラス粘度で１０5 から１０7 ポアズに相当
する温度に加熱軟化する。
は高軟化点のＢＫ７の硝材の成形を行った。両面を♯５
００の砥石で平面研削したガラス素材１９を胴型１８に
挿入し、さらに搬送アーム１７に設置する。搬送アーム
１７を前進させ、ガラス素材１９および胴型１８をヒー
ター１５，１６間に挿入して加熱する。この時、ガラス
素材１９をガラス粘度で１０5 から１０7 ポアズに相当
する温度に加熱軟化する。
【００２８】加熱後、搬送アーム１７を移動させて成形
型２０，２１間に搬送する。成形型２０，２１はガラス
粘度で１０ から１０ ポアズに相当する温度に加熱保
持してある。搬送アーム１７を移動させて成形型２０，
２１間に搬送後、下型２１が上昇して胴型１８およびプ
リフォーム１９を上昇させ、上型２０にて成形する。成
形はプレス圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 にて成形した後、プ
レス開始後３秒後に不活性ガスにて成形型２０，２１外
周部を冷却し、成形型２０，２１中心部と外周部との温
度差を小さくしてプレスを２５秒間行った。
型２０，２１間に搬送する。成形型２０，２１はガラス
粘度で１０ から１０ ポアズに相当する温度に加熱保
持してある。搬送アーム１７を移動させて成形型２０，
２１間に搬送後、下型２１が上昇して胴型１８およびプ
リフォーム１９を上昇させ、上型２０にて成形する。成
形はプレス圧２５０ｋｇｆ／ｃｍ2 にて成形した後、プ
レス開始後３秒後に不活性ガスにて成形型２０，２１外
周部を冷却し、成形型２０，２１中心部と外周部との温
度差を小さくしてプレスを２５秒間行った。
【００２９】本実施例によれば、助剤にＮｉおよびＦｅ
を用いて焼結した型材にて連続成形したが、大気中に近
い成形装置において３００００ショット後でも成形面の
粗さはＲｍａｘ＝０．０８μｍであり、高精度の光学素
子が得られた。また、窒素ガス置換した成形装置では４
６０００ショット成形を行っても成形面の粗さはＲｍａ
ｘ＝０．０８μｍであり、ほとんど変化がなかった。
を用いて焼結した型材にて連続成形したが、大気中に近
い成形装置において３００００ショット後でも成形面の
粗さはＲｍａｘ＝０．０８μｍであり、高精度の光学素
子が得られた。また、窒素ガス置換した成形装置では４
６０００ショット成形を行っても成形面の粗さはＲｍａ
ｘ＝０．０８μｍであり、ほとんど変化がなかった。
【００３０】しかしながら、従来のＷＣとＣｒ3 Ｃ2 と
を混合した型材では、窒素ガス置換した成形装置では１
００００ショット成形までは成形面粗さに変化は生じな
かったが、以降ガラスの酸素と反応し、１２０００ショ
ットでは成形面粗さがＲｍａｘ＝０．１６μｍであり、
高精度のレンズが成形出来なくなった。また、大気中に
近い成形装置では５０００ショットにて、成形面粗さが
Ｒｍａｘ＝０．１７μｍまで低下した。
を混合した型材では、窒素ガス置換した成形装置では１
００００ショット成形までは成形面粗さに変化は生じな
かったが、以降ガラスの酸素と反応し、１２０００ショ
ットでは成形面粗さがＲｍａｘ＝０．１６μｍであり、
高精度のレンズが成形出来なくなった。また、大気中に
近い成形装置では５０００ショットにて、成形面粗さが
Ｒｍａｘ＝０．１７μｍまで低下した。
【００３１】尚、本実施例ではＮｉおよびＦｅを助剤と
して使用したが、以下の表２に示す助剤の含有量でも同
様な効果が得られた。
して使用したが、以下の表２に示す助剤の含有量でも同
様な効果が得られた。
【００３２】
【表２】
【００３３】ただし、助剤量の組み合わせは個々の成分
が最低０．５ｗｔ％、最大１４．５ｗｔ％であり、トー
タルの最低は３ｗｔ％、トータルの最大は１５ｗｔ％で
ある。しかし、上記表２に示される助剤量未満にする
と、焼結が不完全となり緻密な焼結体が得られず、かつ
強度も低下する問題が生じた。また個々の量を０．５ｗ
ｔ％以下にすると焼結体としては問題ないが前記実施例
１に示した１種類の助剤と同様となる。また、上記表２
に示す含有量のトータル１５ｗｔ％を越える量を添加す
ると、成形面にＣｒ2 Ｏ3 以外の助剤の酸化物を形成す
るため、ガラスとの融着を生じる問題が発生した。
が最低０．５ｗｔ％、最大１４．５ｗｔ％であり、トー
タルの最低は３ｗｔ％、トータルの最大は１５ｗｔ％で
ある。しかし、上記表２に示される助剤量未満にする
と、焼結が不完全となり緻密な焼結体が得られず、かつ
強度も低下する問題が生じた。また個々の量を０．５ｗ
ｔ％以下にすると焼結体としては問題ないが前記実施例
１に示した１種類の助剤と同様となる。また、上記表２
に示す含有量のトータル１５ｗｔ％を越える量を添加す
ると、成形面にＣｒ2 Ｏ3 以外の助剤の酸化物を形成す
るため、ガラスとの融着を生じる問題が発生した。
【００３４】
【実施例３】本実施例では助剤を変更した時の効果を示
す。表３に個々の助剤量を示す。焼結合方法は前記各実
施例で記載した通りである。成形での効果は溶融ガラス
およびプリフォーム成形のどちらでも、従来のＷＣを含
有した型より耐久性が高い結果が得られた。
す。表３に個々の助剤量を示す。焼結合方法は前記各実
施例で記載した通りである。成形での効果は溶融ガラス
およびプリフォーム成形のどちらでも、従来のＷＣを含
有した型より耐久性が高い結果が得られた。
【００３５】
【表３】
【００３６】ただし、助剤量の組み合わせは個々の成分
が最低０．５ｗｔ％、最大１４．５ｗｔ％であり、トー
タルの最低は３ｗｔ％、トータルの最大は１５ｗｔ％で
ある。個々の成分の最低量は０．５ｗｔ％でありそれ以
下になると焼結体としての問題は生じないが、前記実施
例２と同様にその成分の効果がなくなる。また、助剤量
のトータルを最低５ｗｔ％未満とすると、焼結が不完全
となり緻密な焼結体が得られず、かつ強度も低下する問
題が生じた。さらに、助剤量のトータルが１５ｗｔ％以
上になると、成形面にＣｒ2 Ｏ3 以外の助剤の酸化物を
形成するため、ガラスとの融着を生じる問題が発生し
た。
が最低０．５ｗｔ％、最大１４．５ｗｔ％であり、トー
タルの最低は３ｗｔ％、トータルの最大は１５ｗｔ％で
ある。個々の成分の最低量は０．５ｗｔ％でありそれ以
下になると焼結体としての問題は生じないが、前記実施
例２と同様にその成分の効果がなくなる。また、助剤量
のトータルを最低５ｗｔ％未満とすると、焼結が不完全
となり緻密な焼結体が得られず、かつ強度も低下する問
題が生じた。さらに、助剤量のトータルが１５ｗｔ％以
上になると、成形面にＣｒ2 Ｏ3 以外の助剤の酸化物を
形成するため、ガラスとの融着を生じる問題が発生し
た。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、光学素子成形用型とし
て、少なくとも成形面がＣｒ3 Ｃ2 を主成分とし、かつ
助剤に少なくともＮｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｏのうちの１種
を１〜１５ｗｔ％、またはＮｉ．Ｆｅ、Ｎｉ．Ｃｏ、Ｎ
ｉ．Ｍｏの組み合わせのうちの１種を３〜１５ｗｔ％、
またはＮｉ．Ｆｅ．Ａｌ、Ｎｉ．Ｃｏ．Ａｌ、Ｎｉ．Ｍ
ｏ．Ａｌの組み合わせのうちの１種を５〜１５ｗｔ％、
またはＮｉ．Ｆｅ．Ａｌ．Ｓｉ、Ｎｉ．Ｃｏ．Ａｌ．Ｓ
ｉ、Ｎｉ．Ｍｏ．Ａｌ．Ｓｉの組み合わせのうちの１種
を５〜１５ｗｔ％を含有した焼結体によって形成するこ
とにより、大気中加熱でも酸化による劣化が生じること
もなく、高精度の光学素子が成形可能となった。さら
に、従来使用していた様な真空排気後に不活性ガスを導
入する成形装置の使用がないため、生産能力を向上させ
ることも可能になった。
て、少なくとも成形面がＣｒ3 Ｃ2 を主成分とし、かつ
助剤に少なくともＮｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｏのうちの１種
を１〜１５ｗｔ％、またはＮｉ．Ｆｅ、Ｎｉ．Ｃｏ、Ｎ
ｉ．Ｍｏの組み合わせのうちの１種を３〜１５ｗｔ％、
またはＮｉ．Ｆｅ．Ａｌ、Ｎｉ．Ｃｏ．Ａｌ、Ｎｉ．Ｍ
ｏ．Ａｌの組み合わせのうちの１種を５〜１５ｗｔ％、
またはＮｉ．Ｆｅ．Ａｌ．Ｓｉ、Ｎｉ．Ｃｏ．Ａｌ．Ｓ
ｉ、Ｎｉ．Ｍｏ．Ａｌ．Ｓｉの組み合わせのうちの１種
を５〜１５ｗｔ％を含有した焼結体によって形成するこ
とにより、大気中加熱でも酸化による劣化が生じること
もなく、高精度の光学素子が成形可能となった。さら
に、従来使用していた様な真空排気後に不活性ガスを導
入する成形装置の使用がないため、生産能力を向上させ
ることも可能になった。
【図１】実施例１を示す正面図である。
【図２】実施例１を示す概略構成図である。
【図３】実施例１を示す概略構成図である。
【図４】実施例１を示す概略構成図である。
【図５】実施例２を示す正面図である。
【図６】実施例２を示す概略構成図である。
【図７】実施例２を示す概略構成図である。
１ 成形型 ２ 成形面 ３ 溶融ガラス ４ ルツボ ５ プランジャー ６ シャー ７ 溶融ガラスゴブ ８ 上面加熱ヒーター ９ 下型 １０ ガラスゴブ １１ 上型 １２ 成形レンズ
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも成形面がＣｒ3 Ｃ2 を主成分
とし、かつ助剤に少なくともＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏの
うちの１種を１〜１５ｗｔ％、またはＮｉ．Ｆｅ、Ｎ
ｉ．Ｃｏ、Ｎｉ．Ｍｏの組み合わせのうちの１種を３〜
１５ｗｔ％、またはＮｉ．Ｆｅ．Ａｌ、Ｎｉ．Ｃｏ．Ａ
ｌ、Ｎｉ．Ｍｏ．Ａｌの組み合わせのうちの１種を５〜
１５ｗｔ％、またはＮｉ．Ｆｅ．Ａｌ．Ｓｉ、Ｎｉ．Ｃ
ｏ．Ａｌ．Ｓｉ、Ｎｉ．Ｍｏ．Ａｌ．Ｓｉの組み合わせ
のうちの１種を５〜１５ｗｔ％含有した焼結体によって
形成した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 |
|---|---|---|---|
| JP28194693A JPH07113104A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 光学素子成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28194693A JPH07113104A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 光学素子成形用型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07113104A true JPH07113104A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17646121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28194693A Withdrawn JPH07113104A (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 光学素子成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07113104A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012171864A (ja) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Hoya Corp | 磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 |
-
1993
- 1993-10-15 JP JP28194693A patent/JPH07113104A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012171864A (ja) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Hoya Corp | 磁気ディスク用ガラスブランクの製造方法、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |