JPH09194227A - プレス成型用金型と、この金型で成型されたガラス原盤 - Google Patents

プレス成型用金型と、この金型で成型されたガラス原盤

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JPH09194227A JP8243998A JP24399896A JPH09194227A JP H09194227 A JPH09194227 A JP H09194227A JP 8243998 A JP8243998 A JP 8243998A JP 24399896 A JP24399896 A JP 24399896A JP H09194227 A JPH09194227 A JP H09194227A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 イオン注入を、カーボンコートを施す前の、
超硬材料の金型部材の成形面に対して実行した金型によ
りガラスをプレスすることで光ディスク原盤を得ると共
に、従来行っていた研磨工程を省略する。 【解決手段】 超硬材料の型部材における成型面にカー
ボンコートを施して、所望の平面度を確保した成型用金
型の成型面に、前記カーボンコートを施す前に、成型面
に対してイオン注入を行い、この成型用金型を用いてガ
ラスをプレスすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、オーデ
ィオ、ビデオ、コンピュータのデジタルデータ、グラフ
ィックス情報のための光ディスク、及び電卓、テレビ、
コンピュータやワープロのモニター用液晶を製造するた
めのガラス原盤を成型するプレス成型用金型、及びこの
金型でプレス成型したガラス原盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の光ディスクの原盤に
は、ポリカーボネイト、アクリル、エポキシ、オレフィ
ンなどの樹脂材料が使用されているが、高温多湿などの
環境に影響されて、経時変化を起こす虞があり、また、
記憶容量にも限界があった。そこで、環境温度の影響を
受けないガラスが、光ディスクの原盤の材料として採用
されるようになった。
【０００３】このガラス原盤は、フュージョン法やフロ
ート法にて成型された板ガラスから、検品後、所要の円
板形状に切断し、３００〜５００℃の雰囲気で、アニー
ルした後に、その端面、表面の仕上げとして、外周加
工、研磨加工を行うが、この場合、研磨加工には多大の
時間と労力を費している。また、研磨加工の後には、有
機系の中和剤や純水を用いて洗浄を行うが、中和剤、純
水の供給や、その廃水の後処理のために高価な設備が必
要であった。
【０００４】そこで、最近は、既に、小さい口径のレン
ズなどの光学系に採用されているように、切断、アニー
ルなどの工程を介してプレフォームされたガラス板を、
成型面を高精度に加工した成型用金型を用いて、プレス
成型し、所望の平面度を確保するプレス加工法が、ガラ
ス原盤の作成に際して、採用されている。ここで採用さ
れる成型用金型は、超硬材料の型部材における成型面に
グラファイトあるいはアモルファスダイヤモンド系のカ
ーボンコートを施したもので、その平面度も高精度であ
る。このように、成型面にカーボンコートを施すのは、
成型面に気孔が残留し、そのままでは、成型ガラス表面
にキズを生じてしまうからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このカーボンコート
は、ガラスに対して濡れ難く、付着しないという優れた
性質があるが、しかし、金型部材に対しては、剥がれ易
い（例えば、連続ガラス成型において、１０，０００シ
ョット以下で剥離）という問題を抱えていた。そこで、
本発明者は、鋭意、研究した結果、耐摩擦、耐磨耗、耐
疲労性などの機械的性質を向上するイオン注入を、カー
ボンコートを施す前の超硬材料の金型部材の成型面に対
して実行し、これによって、金型部材に対するカーボン
コートの付着性を向上させ、以って金型寿命を大幅に向
上させることを見出した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明のプレ
ス成型用金型は、超硬材料の型部材における成型面にグ
ラファイトあるいはアモルファスダイヤモンド系のカー
ボンコートを施して、所望の平面度を確保した成型用金
型において、成型面にカーボンコートを施す前に、成型
面に対してイオン注入を行い、成型面の表層を変性させ
ている。このため、金型部材に対するカーボンコートの
付着性を向上でき、金型寿命を大幅に向上させることが
できる。この場合、本発明では、成型面の少なくとも深
さ０．５μｍまでの表層に対して、イオン注入を行い、
その後、０．１〜１μｍの厚さで、カーボンコートを施
している。また、成型面は、その平面度が２／１０００
〜８／１０００になるように、平滑化されている。
【０００７】また、本発明の光ディスク用ガラス原盤
は、超硬材料の型部材における成型面にグラファイトあ
るいはアモルファスダイヤモンド系のカーボンコートを
施して、所望の平面度を確保した成型用金型の成型面に
前記カーボンコートを施す前に、成型面に対してイオン
注入を行い、成型面の表層を変形させた金型を用いて、
予備成型された円板状の板ガラスをプレス成型したこと
を特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
的に説明する。ここでは、超硬合金からなる超硬材料の
金型部材における成型面にグラファイトあるいはアモル
ファスダイヤモンド系のカーボンコートを施して、８／
１０００以上の平面度を確保した成型用金型において、
その平滑な成型面にカーボンコートを施す前に、成型面
に対して、例えば、窒素原子のイオン注入を行い、成型
面の表層をガウス分布形状に変性させている。
【０００９】そして、成型面の、少なくとも、深さ０．
５μｍまでの表層に対して、イオン注入を行って、イオ
ン注入層を形成し、その後、０．１〜１μｍの厚さで、
カーボンコートを施している。また、成型面は、その平
面度が２／１０００〜８／１０００になるように、平滑
化されている。なお、本発明による金型を使用すること
により図示したＣＤ（コンパクトディスク）やＬＤ（レ
ーザーディスク），ＣＤ−ＲＯＭ，ＭＤ等の光ディスク
１を成型出来る他、大口径のレンズ、液晶用のガラス板
やコンピュータ用のフォトマスク２、ブラウン管のフロ
ントガラスも成型出来る。
【００１０】〔実施例〕高周波放電（１０５〜１０７Ｈ
Ｚ）によるイオン注入法で、イオン電流１０ｍＡ、イオ
ン照射量１００ドーズ、温度３００〜５００℃、時間ｔ
＝１０〜４０ｓｅｃで、金型部材の成型面の表層に、深
さ０．５〜１．０μｍまでのイオン注入を施し、その
後、０．５μｍの厚さで、アモルファスダイヤモンド系
のカーボンコートを施して、成型用金型を構成する。
【００１１】この成型用金型を用いて、例えば、３００
ｍｍφのガラス原盤を作成するには、先ず、その硝子材
の軟化点迄の温度に予備成型された円板状の板ガラスを
昇温し、これを、同じ温度まで昇温した金型部材に装填
して、プレス成型する。プレス後、１５乃至２０分を掛
けて、徐冷を行い、常温まで降下する。このような成型
を連続して、１００万回ショットしたが、成型面からの
カーボンコートの剥離が認められなかった。このような
実績から、本発明の有効性が認められる。なお、金型寿
命が大幅にのびた理由は、イオン照射を施したことによ
りカーボンコートが剥離しにくくなったことに加え、板
ガラスと金型の温度を略同じ温度にすることで、金型の
金属被労が少なくなったためによるものである。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、以上詳述したようになり、超
硬材料の金型部材における成型面にグラファイトあるい
はアモルファスダイヤモンド系のカーボンコートを施し
て、所望の平面度を確保した成型用金型において、成型
面にカーボンコートを施す前に、成型面に対してイオン
注入を行い、成型面の表層を変性させたので、金型部材
に対するカーボンコートの付着性を向上でき、金型寿命
を大幅に向上させることができ、しかも、成型用金型の
成型面の高い平面度の故に、成型後に、ガラス成型品に
対して研磨工程を省略できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金型を用いて成型した光ディスクを示
す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】（ａ）は、コンピュータ用フォトマスクの斜視
図であり、図２（ｂ）はその断面図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/1333 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/1333 ５００

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 超硬材料の型部材における成型面にグラ
    ファイトあるいはアモルファスダイヤモンド系のカーボ
    ンコートを施して、所望の平面度を確保した成型用プレ
    ス金型において、成型面にカーボンコートを施す前に、
    成型面に対してイオン注入を行い、成型面の表層を変性
    させたことを特徴とするプレス成型用金型。
  2. 【請求項２】 成型面の少なくとも、深さ０．５μｍま
    での表層に対して、イオン注入を行うことを特徴とする
    請求項１に記載のプレス成型用金型。
  3. 【請求項３】 カーボンコートの厚さが０．１〜１μｍ
    であることを特徴とする請求項１に記載のガプレス成型
    用金型。
  4. 【請求項４】 超硬材料の型部材における成型面にカー
    ボンコートを施して、所望の平面度を確保した成型用金
    型の成型面に前記カーボンコートを施す前に、成型面に
    対してイオン注入を行い、成型面の表層を変形させた金
    型を用いて、予備成型された円板状の板ガラスをプレス
    成型したことを特徴とする金型で成型されたガラス原
    盤。
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