JPS6311285B2 - - Google Patents
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- JPS6311285B2 JPS6311285B2 JP59029618A JP2961884A JPS6311285B2 JP S6311285 B2 JPS6311285 B2 JP S6311285B2 JP 59029618 A JP59029618 A JP 59029618A JP 2961884 A JP2961884 A JP 2961884A JP S6311285 B2 JPS6311285 B2 JP S6311285B2
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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
- 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
- C03B2215/10—Die base materials
- C03B2215/12—Ceramics or cermets, e.g. cemented WC, Al2O3 or TiC
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/16—Metals or alloys, e.g. Ni-P, Ni-B, amorphous metals
- C03B2215/17—Metals 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
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、光学ガラスレンズのプレス成形後、
磨き工程を必要としないプレス成形用型に関する
ものである。 （従来例と構成とその問題点） 近年、光学ガラスレンズは、光学機器のレンズ
構成の簡略化と、レンズ部分の軽量化の両方を同
時に達成しうる非球面化の傾向にある。この非球
面レンズの製造には、従来の光学レンズ製造方法
である研磨法では加工性および量産性に難点があ
り、直接プレス形成法が有望視されている。この
直接プレス成形法は、あらかじめ所望の面品質お
よび面精度に仕上げた非球面のモールド型の上
で、光学ガラスの塊状物を加熱、あるいはあらか
じめ加熱してあるガラスの塊状物をプレス成形し
て、研磨工程を必要としない光学レンズを製造す
る方法である。 しかし、上記の光学ガラスレンズの製造方法
は、プレス成形後、得られたレンズの像形成品質
が優れていなければならない。特に非球面レンズ
の場合、高い精度で成形できることが要求され
る。 したがつて、型材料としては、高温度におい
て、ガラスに対して化学作用が最小であること、
型のガラスプレス面にすり傷等の損傷を受けにく
いこと、熱衝撃による耐破壊性能が高いことなど
が必要である。この目的のためには、炭化珪素
（SiC）窒化珪素（Si3N4）などの材料の型、ある
いは、高密度カーボンの上に炭化珪素などのコー
テイング膜を形成した型が適しているとされてい
る。しかし、炭化珪素や窒化珪素等の材料は硬度
が極めて高いため、これらの材料を加工して球面
や非球面レンズ成形用の高精度に製作すること
は、非常に困難であり、しかも従来これらの型材
に用いられているのは、いずれも焼結タイプのも
のであるため、焼結助剤としてAl2O3、B2O3等の
ガラスと反応しやすい物質が使用されており、高
精度でレンズを成形できない欠点があつた。また
高密度カーボンの成形物の上に炭化珪素などをコ
ーテイングして製作した型も、コーテイング膜が
ベータ炭化珪素（β−SiC）であるため、ナトリ
ウムやバリウムを多量に含有するガラスとは反応
をおこしやすく、高精度なガラスレンズを成形で
きない欠点があつた。 （発明の目的） 本発明の目的は、ガラスレンズの直接プレス成
形の型に要求される高精度の型加工が容易に行な
え、かつこの型を用いることによつて、良好な映
像を結ぶことができる光学レンズの直接プレス成
形が可能な、直接プレス成形用の型を提供するこ
とである。 （発明の構成） 本発明のガラスレンズのプレス成形用型は、酸
化ジルコニウム（ZrO2）を母材にし、成形する
レンズ形状の押し型に加工し、さらにその上に均
一な厚さの白金−ロジウム（Rt−Rh）または白
金−イリジウム（Pt−Ir）合金のコーテイング膜
を形成する。 ここで、母材として用いるZrO2は、一般的な
研削加工を行なう場合においても、従来ガラスレ
ンズ直接プレス成形の型として用いられた硬度の
高いSiCやSi3N4より容易に高精度な型形状の加
工ができ、さらにレンズ面の最大表面粗さ
（Rmax）を0.02μｍ以下にすることができる。そ
のうえ母材として用いるZrO2は、コーテイング
膜として用いるPt−RhおよびPt−Irと熱膨張率
が一致しているため、ガラスのプレス成形の際の
型加熱、プレス成型、冷却等の熱サイクルのくり
返しにも耐える強い膜接着力がえられる。したが
つて本発明の型を用いることによつて、従来の高
精度加工の困難さを克服し、またナトリウムやカ
リウム等のアルカリ元素や、酸化鉛を多量に含有
するガラスを成形しても型とガラスの反応が少な
いものである。 （実施例の説明） 本発明の一実施例について、第１図および第２
図に基づいて説明する。 直径30mm、長さ50mmの円柱状の酸化ジルコニウ
ム（ZrO2）の棒を２本準備し、第１図に示すよ
うな周囲に切り込みがある曲率半径46mmの凹面形
状の上型１と、曲率半径が200mmの凹面形状の下
型２の一対のプレス成形用の型の形状に加工す
る。これらの一対のブロツクのプレス成形面３，
４を超微細なダイヤモンド砥粒を用いて、鏡面研
磨し、約２時間で表面の最大粗さが0.02μｍの精
度になるよう鏡面加工を行なう。つぎにこの鏡面
上にスパツタリング法により1μｍの厚さの白金
−ロジウム（Pt−Rh）膜（Pt95重量％、Rh5重
量％）を形成して、ガラスプレス成形用の型を製
作する。この型を第２図に示すプレスマシンにセ
ツトして、SiO2が60％、B2O3が11％、Na2Oが10
％、K2Oが16％および残りが微量成分からなる硼
珪酸アルカリ系光学ガラスおよびPbOが73％、
SiO2が27％および微量成分からなる酸化鉛系光
学ガラスの２種類の半径20mmの球形状の塊状物を
プレスして両凸レンズ形状に成形する。この際プ
レス成形は、上型１にはヒータ６を、下型２には
ヒータ７を巻き、原料ガラス塊状物５は、原料ガ
ラス供給治具８で保持し、ガラス予備加熱トンネ
ル炉９を用いて、型温度を700℃にし、プレス圧
力50Kg／cm2でプレス成形を行ない、そのまま400
℃まで型とともに冷却して成形物を成形物とり出
し口１０からとり出す。なお１１は上型用ピスト
ンシリンダ、１２は下型用ピストンシリンダであ
る。上記の硼珪酸アルカリガラスに対する結果を
第１表、試料No.1に、また酸化鉛系ガラスに対
する結果を第２表、試料No.2に示す。 比較のため、従来使用されていた炭化珪素およ
び窒化珪素の型を製作し、第２図のプレスマシン
に本発明の型のかわりに取り付け、上記と同様の
ガラスの塊状物を同じ条件でプレス成形した。こ
の炭化珪素および窒化珪素の型の製作は、上記の
放電加工後の超硬合金と同様の形状に研削加工で
仕上げた後、上記と同じダイヤモンド砥粒を用い
て表面を鏡面研磨した。この鏡面研磨の工程だけ
でも表面の最大粗さが0.02μｍまで仕上げるのに、
超硬合金で仕上げた場合の20倍ないし25倍、すな
わち40時間ないし50時間も費した。この炭化珪素
の型によるプレス成形の結果も比較例として第１
表（試料No.11、12）および第２表（試料No.11、
12）に示す。 なお試料No.7およびNo.8は比較例として本願
特許請求の範囲外として記載する。
磨き工程を必要としないプレス成形用型に関する
ものである。 （従来例と構成とその問題点） 近年、光学ガラスレンズは、光学機器のレンズ
構成の簡略化と、レンズ部分の軽量化の両方を同
時に達成しうる非球面化の傾向にある。この非球
面レンズの製造には、従来の光学レンズ製造方法
である研磨法では加工性および量産性に難点があ
り、直接プレス形成法が有望視されている。この
直接プレス成形法は、あらかじめ所望の面品質お
よび面精度に仕上げた非球面のモールド型の上
で、光学ガラスの塊状物を加熱、あるいはあらか
じめ加熱してあるガラスの塊状物をプレス成形し
て、研磨工程を必要としない光学レンズを製造す
る方法である。 しかし、上記の光学ガラスレンズの製造方法
は、プレス成形後、得られたレンズの像形成品質
が優れていなければならない。特に非球面レンズ
の場合、高い精度で成形できることが要求され
る。 したがつて、型材料としては、高温度におい
て、ガラスに対して化学作用が最小であること、
型のガラスプレス面にすり傷等の損傷を受けにく
いこと、熱衝撃による耐破壊性能が高いことなど
が必要である。この目的のためには、炭化珪素
（SiC）窒化珪素（Si3N4）などの材料の型、ある
いは、高密度カーボンの上に炭化珪素などのコー
テイング膜を形成した型が適しているとされてい
る。しかし、炭化珪素や窒化珪素等の材料は硬度
が極めて高いため、これらの材料を加工して球面
や非球面レンズ成形用の高精度に製作すること
は、非常に困難であり、しかも従来これらの型材
に用いられているのは、いずれも焼結タイプのも
のであるため、焼結助剤としてAl2O3、B2O3等の
ガラスと反応しやすい物質が使用されており、高
精度でレンズを成形できない欠点があつた。また
高密度カーボンの成形物の上に炭化珪素などをコ
ーテイングして製作した型も、コーテイング膜が
ベータ炭化珪素（β−SiC）であるため、ナトリ
ウムやバリウムを多量に含有するガラスとは反応
をおこしやすく、高精度なガラスレンズを成形で
きない欠点があつた。 （発明の目的） 本発明の目的は、ガラスレンズの直接プレス成
形の型に要求される高精度の型加工が容易に行な
え、かつこの型を用いることによつて、良好な映
像を結ぶことができる光学レンズの直接プレス成
形が可能な、直接プレス成形用の型を提供するこ
とである。 （発明の構成） 本発明のガラスレンズのプレス成形用型は、酸
化ジルコニウム（ZrO2）を母材にし、成形する
レンズ形状の押し型に加工し、さらにその上に均
一な厚さの白金−ロジウム（Rt−Rh）または白
金−イリジウム（Pt−Ir）合金のコーテイング膜
を形成する。 ここで、母材として用いるZrO2は、一般的な
研削加工を行なう場合においても、従来ガラスレ
ンズ直接プレス成形の型として用いられた硬度の
高いSiCやSi3N4より容易に高精度な型形状の加
工ができ、さらにレンズ面の最大表面粗さ
（Rmax）を0.02μｍ以下にすることができる。そ
のうえ母材として用いるZrO2は、コーテイング
膜として用いるPt−RhおよびPt−Irと熱膨張率
が一致しているため、ガラスのプレス成形の際の
型加熱、プレス成型、冷却等の熱サイクルのくり
返しにも耐える強い膜接着力がえられる。したが
つて本発明の型を用いることによつて、従来の高
精度加工の困難さを克服し、またナトリウムやカ
リウム等のアルカリ元素や、酸化鉛を多量に含有
するガラスを成形しても型とガラスの反応が少な
いものである。 （実施例の説明） 本発明の一実施例について、第１図および第２
図に基づいて説明する。 直径30mm、長さ50mmの円柱状の酸化ジルコニウ
ム（ZrO2）の棒を２本準備し、第１図に示すよ
うな周囲に切り込みがある曲率半径46mmの凹面形
状の上型１と、曲率半径が200mmの凹面形状の下
型２の一対のプレス成形用の型の形状に加工す
る。これらの一対のブロツクのプレス成形面３，
４を超微細なダイヤモンド砥粒を用いて、鏡面研
磨し、約２時間で表面の最大粗さが0.02μｍの精
度になるよう鏡面加工を行なう。つぎにこの鏡面
上にスパツタリング法により1μｍの厚さの白金
−ロジウム（Pt−Rh）膜（Pt95重量％、Rh5重
量％）を形成して、ガラスプレス成形用の型を製
作する。この型を第２図に示すプレスマシンにセ
ツトして、SiO2が60％、B2O3が11％、Na2Oが10
％、K2Oが16％および残りが微量成分からなる硼
珪酸アルカリ系光学ガラスおよびPbOが73％、
SiO2が27％および微量成分からなる酸化鉛系光
学ガラスの２種類の半径20mmの球形状の塊状物を
プレスして両凸レンズ形状に成形する。この際プ
レス成形は、上型１にはヒータ６を、下型２には
ヒータ７を巻き、原料ガラス塊状物５は、原料ガ
ラス供給治具８で保持し、ガラス予備加熱トンネ
ル炉９を用いて、型温度を700℃にし、プレス圧
力50Kg／cm2でプレス成形を行ない、そのまま400
℃まで型とともに冷却して成形物を成形物とり出
し口１０からとり出す。なお１１は上型用ピスト
ンシリンダ、１２は下型用ピストンシリンダであ
る。上記の硼珪酸アルカリガラスに対する結果を
第１表、試料No.1に、また酸化鉛系ガラスに対
する結果を第２表、試料No.2に示す。 比較のため、従来使用されていた炭化珪素およ
び窒化珪素の型を製作し、第２図のプレスマシン
に本発明の型のかわりに取り付け、上記と同様の
ガラスの塊状物を同じ条件でプレス成形した。こ
の炭化珪素および窒化珪素の型の製作は、上記の
放電加工後の超硬合金と同様の形状に研削加工で
仕上げた後、上記と同じダイヤモンド砥粒を用い
て表面を鏡面研磨した。この鏡面研磨の工程だけ
でも表面の最大粗さが0.02μｍまで仕上げるのに、
超硬合金で仕上げた場合の20倍ないし25倍、すな
わち40時間ないし50時間も費した。この炭化珪素
の型によるプレス成形の結果も比較例として第１
表（試料No.11、12）および第２表（試料No.11、
12）に示す。 なお試料No.7およびNo.8は比較例として本願
特許請求の範囲外として記載する。
【表】
【表】
（発明の効果）
本発明によるガラスレンズの直接プレス成形用
の型は、従来用いられていた炭化珪素や窒化珪素
を主体とする型より、ガラス成形したときの反応
性が少なく、型の研削加工においても従来より短
時間で容易に高精度な加工ができる効果がある。
の型は、従来用いられていた炭化珪素や窒化珪素
を主体とする型より、ガラス成形したときの反応
性が少なく、型の研削加工においても従来より短
時間で容易に高精度な加工ができる効果がある。
第１図は本発明の一実施例によるガラスレンズ
のプレス成形用型の斜視図、第２図はプレスマシ
ンの斜視図である。 １……上型、２……下型、３……上型のプレス
面、４……下型のプレス面、５……原料ガラス塊
状物、６……上型用ヒータ、７……下型用ヒー
タ、８……原料ガラス供給治具、９……ガラス予
備加熱トンネル炉、１０……成形物とり出し口、
１１……上型用ピストンシリンダ、１２……下型
用ピストンシリンダ。
のプレス成形用型の斜視図、第２図はプレスマシ
ンの斜視図である。 １……上型、２……下型、３……上型のプレス
面、４……下型のプレス面、５……原料ガラス塊
状物、６……上型用ヒータ、７……下型用ヒー
タ、８……原料ガラス供給治具、９……ガラス予
備加熱トンネル炉、１０……成形物とり出し口、
１１……上型用ピストンシリンダ、１２……下型
用ピストンシリンダ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化ジルコニウム（ZrO2）を母材とし、レ
ンズ形状の押し型に加工し、その上に均一な厚さ
の白金−ロジウム（Pt−Rh）合金、または白金
−イリジウム（Pt−Ir）合金のコーテイング膜を
形成することを特徴とするガラスレンズのプレス
成形用型。 ２ 白金−ロジウム合金の組成が95〜60重量％の
白金と、５〜40重量％のロジウムからなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガラスレ
ンズのプレス成形用型。 ３ 白金−イリジウム合金の組成が95〜70重量％
の白金と、５〜30重量％のイリジウムからなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガラ
スレンズのプレス成形用型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2961884A JPS60176930A (ja) | 1984-02-21 | 1984-02-21 | ガラスレンズのプレス成形用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2961884A JPS60176930A (ja) | 1984-02-21 | 1984-02-21 | ガラスレンズのプレス成形用型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60176930A JPS60176930A (ja) | 1985-09-11 |
| JPS6311285B2 true JPS6311285B2 (ja) | 1988-03-14 |
Family
ID=12281066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2961884A Granted JPS60176930A (ja) | 1984-02-21 | 1984-02-21 | ガラスレンズのプレス成形用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60176930A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6287424A (ja) * | 1985-10-09 | 1987-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ガラス素子の製造方法 |
| JPS62100429A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光デイスク基板の製造方法 |
| DE3608854A1 (de) * | 1986-03-17 | 1987-09-24 | Leitz Ernst Gmbh | Verwendung eines oxidkeramik-werkstoffs fuer presswerkzeuge zum ausformen von bauteilen aus glas oder einer glashaltigen keramik hoher oberflaechenguete und massgenauigkeit |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5659641A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-23 | Corning Glass Works | Formable glass |
-
1984
- 1984-02-21 JP JP2961884A patent/JPS60176930A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5659641A (en) * | 1979-10-05 | 1981-05-23 | Corning Glass Works | Formable glass |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60176930A (ja) | 1985-09-11 |
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