JPH046116A

JPH046116A - 光学素子成形用型

Info

Publication number: JPH046116A
Application number: JP10950090A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kawamata; 川俣　健; Masahiro Katashiro; 雅浩片白; Hajime Ichikawa; 市川　一; Yasuhiro Yoneda; 靖弘米田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1992-01-10

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、光学素子成形用型に関する。

〔従来の技術〕

一般に、光学ガラスを加熱プレスにより所望形状に成形
して光学素子を得る方法が知られている。

かかるプレス成形において使用する光学素子成形用型は
、耐熱性１Ｍ型性、耐食性等に優れている二とが必要で
ある。

従来から、これらの要求を満足させるためには、Ｃｒ（
クロム）を型材料中に混合するとよいことが知られてお
り、例えば特公昭４Ｂ−２０６８３号公報には、Ｆｅ（
鉄）を主成分とし、かつＣｒを５〜２０重量％含有する
とともにＣ（炭素）Ｓｉ（ケイ素）、Ｍｎ（マンガン）
、Ｃｏ（コバルト）等を含有した成形用型の合金材料が
開示されている。この従来技術は、かかる合金材料で成
形用型を形成することにより、型の最表層にＣｒの酸化
物を生成して保護層を形成し、上記要求を満足させよう
としたものである。

〔発明が解決しようとする課題］しかし、上記合金材料で成形用型を形成した場合、Ｃｒ
以外の成分が、ガラス成形工程におけるヒートショック
やガラスから発生する腐食性物質の浸食を受け、成形用
型が劣化して使用不能になってしまった。これを防止す
るには、成形用型全体をＣｒ酸化物で形成することが望
ましい。近年では、Ｃｒ酸化物の良質な微粉末が得られ
るようになり、この微粉末を焼結することで光学素子成
形層型として十分な面粗度を有した十分緻害な焼結体を
得ることができるようになった。

ところが、この焼結体を光学素子成形型として長時間使
用した場合には、離型性や面粗度等については問題ない
が、周辺部に欠けが発生することがたびたび見受けられ
た。これは、Ｃｒ酸化物という材料そのものの靭性が低
いために、成形時の圧力により欠けてしまうものと考え
られる。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、長時間使用可能な光学素子成形用型を提供することを
目的とする。

Ｃ課題を解決するための手段〕上記目的を達成するために、Ｃｒ及びＯ（酸素）を主成
分としかつ強化繊維を分散させた焼結体により、少なく
とも成形面の外周部を形成して、光学素子成形用型を構
成した。

成形面全面や型全体を上記焼結体により形成してもよい
が、強化繊維の材質によっては、離型性を妨げたり、耐
食性が低くなってしまう場合もあるので、このような強
化繊維を用いる場合には成形面の外周部のみを上記焼結
体により形成するとよい。

また、同様の理由から、最表層に存在する強化繊維のみ
を薬品等でエツチング処理してもよい。

〔作用］上記手段によれば、強化繊維を分散混合させたことによ
り、Ｃｒ酸化物の焼結体の靭性が大きくなり、成形時に
圧力がかかっても欠けるこくくなる。

また、Ｃｒ酸化物を主成分としているために、耐熱性、
耐食性についても十分な性能が得られる。

ただし、強化繊維の材質、成形される硝材、成形条件等
によっては十分な離型性が得られない場合がある。これ
は、成形面に強化繊維が存在するためであるが、この場
合には、成形用型に欠けが発生しやすいのは外周部であ
ることを考慮し、強化繊維を成形面の外周部（レンズの
有効径外）にのみ混合すれば良い。あるいは、最表層に
存在する強化繊維を薬品等で工・７チング処理すれば良
い。

（実施例）（第１実施例）第１図は、本実施例の光学素子成形用型を示すもので、
Ｃｒ−０系微粉末とガラス繊維（強化繊維）との混合材
料を焼結した焼結体１により形成されている。また、こ
の焼結体１の一端面は、所望の最終製品に対応した形状
に加工され、成形面Ｉａが形成されている。

このような成形用型を製造するには、まず、Ｃｒ−０系
微粉末とガラス繊維とを体積比で９：１に均一に混合し
た。ガラス繊維としては各種のものが市販されているが
、本実施例では、Ｓガラスと呼ばれる耐熱高強度ガラス
を使用した。

これは、化学成分が５ｉｎ−６５％、Ａ　ｊ！　ｚ　Ｏ
ｓ２５％、ＭｇｏＩＯ％であり、直径約５μ煩、長さ約
５００μｍのものである。次に、上記混合物を焼結して
、焼結体１を得た。そして、この焼結体の成形面１ａを
所望の最終製品に対応した形状に加工し、そのまま光学
素子成形に使用することとした。

上記本実施例の光学素子成形用型を用いて、ＳＦ系（Ｓ
ｉＯ□−ＰｂＯ系）ガラスの光学素子を成形したところ
、１００００シヨツトの成形を行っても成形品の品質や
型に欠陥は見られなかった。これに対し、ガラス繊維を
混合せずにＣｒ−０系微粉末のみを焼結した従来例の成
形用型についても同様の成形を−行ったところ、１００
０シヨツト程度から型の外周に欠けが発生し始め、３０
００：、／−Ｉノド経過後には外周全周が欠けてしまっ
た。

（第２実施例）第１実施例と同様にして焼結体を所望形状に加工した後
、その成形面に１重量％のフン酸を滴下して１０分間放
置し、その後洗浄を行って、光学素子成形用型を得た。

本実施例の光学素子成形用型を用いて、前記第１実施例
の場合と同様に、ＳＦ系（Ｓｉｎ。

ＰｂＯ系）ガラスの光学素子を成形したところ、１００
００シヨツトの成形を行っても成形品の品質や型に欠陥
は見られなかった。

また、本実施例の光学素子成形用型を用いて、ＳＫ系（
ＳｉＯｚ　　Ｂｚ○、−ＢａＯ系）ガラスの光学素子を
成形したところ、１００００シヨ。

トの成形を行っても成形品の品質や型に欠陥は見られな
かった。これに対し、第１実施例の光学素子成形用型を
用いて同様の成形を行ったところ、型にガラスの融着が
生してしまった。第１実施例のもので、ガラスの融着が
生したのは、焼結体中のガラス繊維とＳＫ系ガラスとが
反応しやすかったためであるが、本実施例のものでは、
成形前にフッ酸により最表層のガラス繊維をエツチング
しておいたために成形可能となった。

なお、本実施例では、ガラス繊維がエツチングされた部
分はピンホールとなってしまうが、照明系レンズとして
は十分な光学性能を持ったレンズを得ることができた。

（第３実施例）第２図は、第３実施例の光学素子成形用型を示すもので
、型の外周部２は、第１実施例と同様にＣｒ−〇系微粉
末とガラス繊維との混合材料の焼結体からなり、型の中
心部３は、Ｃｒ−０系微粉末のみの焼結体から形成され
ている。成形面３ａは、Ｃｒ−０系微粉末のみの焼結体
からなる部分に形成されている。

このような成形用型を製造するには、型の中心部３につ
いてはＣｒ−０系微粉末のみとし、その周囲の外周部２
となる部分には第１実施例と同様のガラス繊維入り微粉
末を焼結用の型に入れ、焼結して焼結体を得た。次に、
上記焼結体の成形面を所望の最終製品に対応した形状に
加工した。

上記本実施例の光学素子成形用型を用いて、ＳＫ系（Ｓ
　ｉＯｚ　　ＢｚＯｘ　　Ｂ　ａ　Ｏ系）ガラスの光学
素子を成形したところ、１００００シヨツトの成形を行
っても成形品の品質や型に欠陥は見られなかった。

本実施例によれば、ガラス繊維が型の外周部に存在する
ために、欠けが発生することはなかった。

また、成形面にはガラス繊維が存在しないために、光学
ガラスの融着を生じることもない。すなわち、前記第２
実施例のように、エツチング処理をする必要もなく、成
形面にピンホールが生しることも無いので、高精度な撮
影系レンズ等にも使用可能である。

（第４実施例）第３図は、第４実施例の光学素子成形用型を示すもので
、型基材４は、Ａｒ−〇糸材料の焼結体により形成され
ている。また、この型基材４上には、Ｃｒ−○系微粉末
と炭素ウィスカーとの混合材料を焼結した成形部５が一
体的に設けられている。そして、成形面５ａは、所望の
最終製品に対応した形状に加工されている。

このような成形用型を製造するには、Ｃｒ−０系微粉末
と炭素ウィスカーとを体積比で７：３に均一に混合した
。炭素ウィスカーとしては、直径約０．５μ鋤、長さ約
１ｍｍのものを使用した。上記混合物を仮焼結し、厚さ
約２閣の成形部５の素材を作成した。そして、予め所定
形状に仮焼結しておいたＡＰ−〇糸材料から成る型基材
４に対し、上記Ｃｒ−〇糸材料の仮焼結チップを合わせ
て、本焼結を行い、炭素ウィスカー人りＣｒ−０系材料
と／ｌ−０系材料とが焼結接合された一体焼結型を形成
した。その後、この焼結体の成形面５ａを所望の最終製
品に対応した形状に加工した。

本実施例において、成形用型を全てＣｒ−０系材料で作
成しなかったのは、炭素ウィスカー入りのＣｒ−０系焼
結体は焼結が難しく、大きな焼結体を得にくいこと、ま
た高価であるからであり、成形面５ａ近傍のみをＣｒ−
０系材料で作成し他の部分は安価なセラミックスを使用
しても必要な性能は十分に得られ、かつコストも下がる
からである。

上記のようにして得られた本実施例の光学素子成形用型
を用いて、Ｌａ系（Ｌａｚ０３−Ｂ、０３Ｂａｏ系）ガ
ラスの光学素子を成形したところ、１００００シヨツト
の成形を行っても成形品の品質や型に欠陥は見られなか
った。

本実施例によれば、成形面５ａ近傍の成形部５のみを炭
素ウィスカー入りのＣｒ−０系焼結体とし、型基材４を
安価なＡｌ−０系焼結体としたため、型のコストが低く
なった。また、型を大きくすることが可能であり、型の
取付は方法等の自由度が大きくなった。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の光学素子成形用型によれば、Ｃ
ｒ及び０を主成分としかつ強化繊維を分散させた焼結体
により、少なくとも成形面の外周部を形成したので、型
の劣化や欠は等を生しることがなく、型寿命が著しく長
くなる。

また、最表層に存在する強化繊維のみをエツチング処理
した場合には、強化繊維の材質や成形条件等に左右され
ずにガラスの融着かなく、極めて離型性に優れた成形用
型となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図はそれぞれ本発明の第１、第
３及び第４実施例の各光学素子成形用型を示す概略正面
図である。１・・・焼結体ｌａ、３ａ、５ａ・・・成形面５　ａ・・成形面

Claims

【特許請求の範囲】

（１）クロム及び酸素を主成分としかつ強化繊維を分散
させた焼結体により、少なくとも成形面の外周部を形成
したことを特徴とする光学素子成形用型。
（２）最表層に存在する強化繊維のみをエッチング処理
したことを特徴とする請求項１記載の光学素子成形用型
。