JPS6345135A - ガラス成形型 - Google Patents
ガラス成形型Info
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- JPS6345135A JPS6345135A JP18646286A JP18646286A JPS6345135A JP S6345135 A JPS6345135 A JP S6345135A JP 18646286 A JP18646286 A JP 18646286A JP 18646286 A JP18646286 A JP 18646286A JP S6345135 A JPS6345135 A JP S6345135A
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Classifications
-
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- 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
- C03B2215/03—Press-mould materials defined by material properties or parameters, e.g. relative CTE of mould parts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B2215/00—Press-moulding glass
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- C03B2215/08—Coated press-mould dies
- C03B2215/14—Die top coat materials, e.g. materials for the glass-contacting layers
- C03B2215/22—Non-oxide ceramics
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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。
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、ガラス（ガラスレンズ、ペンタプリズム、コ
ーナープリズム、コネクターレンズ＠）のプレス成形に
用いられるガラス成形型に関する。
ーナープリズム、コネクターレンズ＠）のプレス成形に
用いられるガラス成形型に関する。
（従来の技術〕
冷間の研削、研磨を不要とするガラス成形体のプレス成
形に用いられるガラス成形型に要求される条件は、プレ
ス成形時に型面がガラス面にそのまま転写されることか
ら、型面が光学的鏡面に加工可能なこと、高温でも酸化
による肌荒れを起こさないこと、被成形ガラスと接触し
た時にガラスとの［を起こし難いこと、プレス成形時の
衝撃に耐える機械的強度を持つことなどである。
形に用いられるガラス成形型に要求される条件は、プレ
ス成形時に型面がガラス面にそのまま転写されることか
ら、型面が光学的鏡面に加工可能なこと、高温でも酸化
による肌荒れを起こさないこと、被成形ガラスと接触し
た時にガラスとの［を起こし難いこと、プレス成形時の
衝撃に耐える機械的強度を持つことなどである。
冷間での研削、研磨が不要なガラス成形体のプレス成形
型として、特開昭４７−１１２７７号公報には、ガラス
状カーボンを用いることが開示されているが、ガラス状
カーボンは酸化し易く、構造的にも不安定で、ガラス成
形中に引っかき傷を生じ易い欠点を持っている。また、
特開昭６０−１７６９２８号公報にはアモルファス炭化
珪素＜ Ａ −５ｉＣ）、アルファ炭化珪素（α−５ｉ
Ｃ）、及びＡ −ＳｉＣとα−５ｉＣの混合物から選ば
れた膜を被着した型が開示され、またベータ炭化珪素（
β−５ｉＣ）はプレス成形時に被成形ガラスと接触した
時に融着を起こし易い旨の開示も成されている。一方で
、特開昭６０−１７６９２９号公報に開示された如く、
β−５ｉＣはＳｉＣの中では比較的加工がし易い利点が
ある。
型として、特開昭４７−１１２７７号公報には、ガラス
状カーボンを用いることが開示されているが、ガラス状
カーボンは酸化し易く、構造的にも不安定で、ガラス成
形中に引っかき傷を生じ易い欠点を持っている。また、
特開昭６０−１７６９２８号公報にはアモルファス炭化
珪素＜ Ａ −５ｉＣ）、アルファ炭化珪素（α−５ｉ
Ｃ）、及びＡ −ＳｉＣとα−５ｉＣの混合物から選ば
れた膜を被着した型が開示され、またベータ炭化珪素（
β−５ｉＣ）はプレス成形時に被成形ガラスと接触した
時に融着を起こし易い旨の開示も成されている。一方で
、特開昭６０−１７６９２９号公報に開示された如く、
β−５ｉＣはＳｉＣの中では比較的加工がし易い利点が
ある。
〔発明が解決しようとする問題点］
ところが、発明者の実験によると、β−５ｉＣを被着し
た成形型のβ−５ｉＣ表面の加工（研削・研磨）時に、
引っかき傷の生じ易い構造のβ−５ｉＣ膜と引っかき傷
の生じ難い構造のβ−５ｉＣ膜とが存在し、単にβ−５
ｉＣｍというだけでは成形型表面に被着する膜として適
しているとは言えない問題点があった。
た成形型のβ−５ｉＣ表面の加工（研削・研磨）時に、
引っかき傷の生じ易い構造のβ−５ｉＣ膜と引っかき傷
の生じ難い構造のβ−５ｉＣ膜とが存在し、単にβ−５
ｉＣｍというだけでは成形型表面に被着する膜として適
しているとは言えない問題点があった。
つまり、ＣＶＤ法によって合成されるβ−５ｉＣは多結
晶体で大別すると表面にピラミッド状の凹凸のあるファ
セット状の膜と滑らかなコーン状の膜とが有り、ファセ
ット状の膜では、膜の研削時に研削用ダイヤモンドが大
きな結晶粒（一般にファセット状の膜の結晶粒の方が、
コーン状の膜の結晶粒よりも大きい）の間に入り込み、
膜の研磨を行った時に研磨面にダイヤモンド粒が残存し
たり、或は、これが脱落して穴となったり、脱落したダ
イヤモンド粒による引っかぎ傷が生じて、型の表面の面
粗度を悪くしたり、ガラスの融着を起こす原因の一つと
もなり、離型時に面精度を悪化させる要因ともなってい
た。ところが、コーン状の膜では、膜表面が滑らかな為
に膜の研削時に研削用ダイヤモンドが結晶粒の間に入り
込み難く、面粗度を悪化させる問題点が生じないことが
解ったのである。更に、発明者がＸ線回折法を用いて調
べたところ、ファセット状の膜は（１１１）面配向性を
もっていることが解った。
晶体で大別すると表面にピラミッド状の凹凸のあるファ
セット状の膜と滑らかなコーン状の膜とが有り、ファセ
ット状の膜では、膜の研削時に研削用ダイヤモンドが大
きな結晶粒（一般にファセット状の膜の結晶粒の方が、
コーン状の膜の結晶粒よりも大きい）の間に入り込み、
膜の研磨を行った時に研磨面にダイヤモンド粒が残存し
たり、或は、これが脱落して穴となったり、脱落したダ
イヤモンド粒による引っかぎ傷が生じて、型の表面の面
粗度を悪くしたり、ガラスの融着を起こす原因の一つと
もなり、離型時に面精度を悪化させる要因ともなってい
た。ところが、コーン状の膜では、膜表面が滑らかな為
に膜の研削時に研削用ダイヤモンドが結晶粒の間に入り
込み難く、面粗度を悪化させる問題点が生じないことが
解ったのである。更に、発明者がＸ線回折法を用いて調
べたところ、ファセット状の膜は（１１１）面配向性を
もっていることが解った。
本発明は前記問題点を解決する為に成されたものであり
、少なくとも被成形ガラスの表面に対向する成形型の型
基盤の表面上に主として（１１１）面配向性を有するベ
ータ炭化珪素膜が被着されたことを特徴とするガラス成
形型である。
、少なくとも被成形ガラスの表面に対向する成形型の型
基盤の表面上に主として（１１１）面配向性を有するベ
ータ炭化珪素膜が被着されたことを特徴とするガラス成
形型である。
（１１１）面配向性を有するβ−５ｉＣ膜を被着するこ
とにより、型の研削時に研削用ダイヤモンド粒が結晶粒
の間に入り込み難り、型の研削・研工時に引っかき傷を
生じ難い。
とにより、型の研削時に研削用ダイヤモンド粒が結晶粒
の間に入り込み難り、型の研削・研工時に引っかき傷を
生じ難い。
本発明を実施例に基づき詳細に説明する。第１図は実施
例の型の縦断面図であり、両凸レンズのプレス成形に用
いられる型である。１は上型で炭化珪素の焼決体を直径
ｉｙ、ｗＳ長さ２８ｆａの円柱状に加工し、ガラスと対
向する面を曲率半径３００ｍ＋の凹面に加工した型基盤
１ａに、（１１１）面配向性を有するβ−５ｉＣ膜１ｂ
を被着したものを面精度が１００Å以下の光学状面にダ
イヤモンド砥石にて加工したものである。２は下型であ
る。下型２は、上型１と同材料、同形状で、２ａは型基
盤、２ｂは（１１１）面配向性を有するβ−５ｉＣ膜で
ある。３は炭化珪素の焼結体の１１型であり、４は被形
成ガラスである。
例の型の縦断面図であり、両凸レンズのプレス成形に用
いられる型である。１は上型で炭化珪素の焼決体を直径
ｉｙ、ｗＳ長さ２８ｆａの円柱状に加工し、ガラスと対
向する面を曲率半径３００ｍ＋の凹面に加工した型基盤
１ａに、（１１１）面配向性を有するβ−５ｉＣ膜１ｂ
を被着したものを面精度が１００Å以下の光学状面にダ
イヤモンド砥石にて加工したものである。２は下型であ
る。下型２は、上型１と同材料、同形状で、２ａは型基
盤、２ｂは（１１１）面配向性を有するβ−５ｉＣ膜で
ある。３は炭化珪素の焼結体の１１型であり、４は被形
成ガラスである。
次に、実施例の型基盤１ａ、 ２ａに（１１１）面配向
性を有するβ−５ｉＣ膜を被着する方法について述べる
。第２図は、実施例の型の製作（（１１１）面配向性を
有するβ−５ｉＣ膜の被着）に用いられるＣＶＤ装置の
説明図である。縦型の石英反応管５の一方にガス供給系
６を、他方に真空排気系７をそれぞれ配賀する。石英反
応管５の内部にセットしたカーボンヒーターを１５ｋＷ
、４００ｋＨｚの高周波誘導加熱により所定温度に加熱
し、そのカーボンヒーターからの間接加熱で基体（本実
施例においては型基盤１ａ）を加熱する。８はワークコ
イルである。
性を有するβ−５ｉＣ膜を被着する方法について述べる
。第２図は、実施例の型の製作（（１１１）面配向性を
有するβ−５ｉＣ膜の被着）に用いられるＣＶＤ装置の
説明図である。縦型の石英反応管５の一方にガス供給系
６を、他方に真空排気系７をそれぞれ配賀する。石英反
応管５の内部にセットしたカーボンヒーターを１５ｋＷ
、４００ｋＨｚの高周波誘導加熱により所定温度に加熱
し、そのカーボンヒーターからの間接加熱で基体（本実
施例においては型基盤１ａ）を加熱する。８はワークコ
イルである。
ガス供給系６内の原料ガスはそれぞれ流量計９８．９ｂ
、 ９ｃを通って下部より反応管５に供給されるが、原
料の５ｉＣ１ａ用バブラー１０は２０℃の恒温槽１１の
中にセットされ、原料ガス５ｉＣｊＬ ａは流路１２．
１３を通ったＨ２ガスにより反応管５内ヘキヤリアされ
る。５ｉ（４ａ、Ｈ２及びＣ３８８を混合器１４で混合
した後、反応管５内に導入すると共に全体の８２ 間を
一定に保つ為に別系統のＨ２ライン（流路１５）を用意
して直接石英反応管５に供給する。
、 ９ｃを通って下部より反応管５に供給されるが、原
料の５ｉＣ１ａ用バブラー１０は２０℃の恒温槽１１の
中にセットされ、原料ガス５ｉＣｊＬ ａは流路１２．
１３を通ったＨ２ガスにより反応管５内ヘキヤリアされ
る。５ｉ（４ａ、Ｈ２及びＣ３８８を混合器１４で混合
した後、反応管５内に導入すると共に全体の８２ 間を
一定に保つ為に別系統のＨ２ライン（流路１５）を用意
して直接石英反応管５に供給する。
排気は反応管上部から油回転ポンプ（リキッドシールド
タイプポンプ） １６ａ 、 １６ｂにより行う。油回
転ポンプ１６ａ 、 １６ｂと反応管５の間にトラップ
１７を設は未反応５ｉＣＪＬａ及び反応副生成物のＨＣ
！Ｌを除去する。また、反応管内の圧力はマノメーター
１８を用いて制御する。５ｉ（４４＋ １１２ （モ
ル比にして５ｉＣＪ！４ ： Ｈ２＝ １ ： ２）
を９００ｄ／ｑｉｎ及びＣ３８８を６０ｄ／ｍｉｎずつ
供給管１９から供給し、Ｈ２を４５０ｄ ／ ｍｉｎず
つ供給管１５から供給する。基体加熱温度（Ｔｄ） １
３００”Ｃ〜１６５０℃、炉内全圧力（Ｐｔｏｔ）
５Ｔｏｒｒ 〜３００Ｔｏｒｒで６０分間β−３ｉＣ膜
を合成した。この合成したβ−５ｉＣｆｌＪの析出面の
配向性をＸ線回折で調べた結果を表１に示す。
タイプポンプ） １６ａ 、 １６ｂにより行う。油回
転ポンプ１６ａ 、 １６ｂと反応管５の間にトラップ
１７を設は未反応５ｉＣＪＬａ及び反応副生成物のＨＣ
！Ｌを除去する。また、反応管内の圧力はマノメーター
１８を用いて制御する。５ｉ（４４＋ １１２ （モ
ル比にして５ｉＣＪ！４ ： Ｈ２＝ １ ： ２）
を９００ｄ／ｑｉｎ及びＣ３８８を６０ｄ／ｍｉｎずつ
供給管１９から供給し、Ｈ２を４５０ｄ ／ ｍｉｎず
つ供給管１５から供給する。基体加熱温度（Ｔｄ） １
３００”Ｃ〜１６５０℃、炉内全圧力（Ｐｔｏｔ）
５Ｔｏｒｒ 〜３００Ｔｏｒｒで６０分間β−３ｉＣ膜
を合成した。この合成したβ−５ｉＣｆｌＪの析出面の
配向性をＸ線回折で調べた結果を表１に示す。
尚、図中２０はバルブ、２１は３方バルブ、２２は減圧
弁である。
弁である。
表１から明らかな様にＣＶＤ法にて合成されるβ−Ｓｉ
Ｃにはコーン状（即ち＜１１１）面配向性を持つ膜）と
７７セツト状（即ち（２２０）面配向性を持つｇｌ）と
が存在する。こうして得られたβ−５ｉＣ膜を付着させ
た型と同一の研削・研磨条件にて、研削・研磨を行った
結果（２２０）面配向性を有する喪では、引っかき傷が
生じたものの、（１１１）面配向性を有する膜では、引
っかき傷が生じなかった。本実施例で用いた装置では、
（１１１）面配向性を有するβ−５ｉＣを１９る為の条
件は、基体温度（Ｔｄ） １４５０℃〜１５５０℃にお
いては、炉内全圧力（Ｐｔｏｔ） ５０Ｔｏｒｒ 〜７
６０Ｔｏｒｒが適しており、基体温度（Ｔｄ） １３０
０℃〜１３５０℃においては、炉内全圧力（Ｐｔｏｔ）
１０Ｔｏｒｒ 〜７６０Ｔｏｒｒが適している。尚、
本実施例において使用した炉はＩＩ Ｏｔ ｔｗａｌｌ
炉である。また、特開昭６０−１７６９２９＠公報には
、β−３ｉＣはα−５ｉＣと比べて離型性が悪い旨の開
示があったが、発明者が本実施例の型の離型性をテスト
したところ、珪酸塩ガラス（ＮＯＩＪＩＩ Ｑｌ製：
ＦＤ６ 、ガラス転移温度４３５℃）、ホウ酸ガラス（
ＩＪＯ１，Ｉｌｌ ｉｔｌ製： ＮｂＦＤ１２、ガラス
転移温度５９５℃）、ホウケイ酸ガラス（ｌ［リロ■％
： Ｂ５Ｃ７、ガラス転移温度５６５℃）ボウケイ酸
パリ・クム系ガラス（ＩＡｏｌ、１１ＨＶ ： ＢａＣ
Ｄ１５、ガラス転移ｆｆ１ｆ！！６５５℃〕の何れのガ
ラスにおいてちα−５ｉＣ膜を被着した型と比べて離型
性（換言すると融着の起こし易さ）の差異が認められな
かった。
Ｃにはコーン状（即ち＜１１１）面配向性を持つ膜）と
７７セツト状（即ち（２２０）面配向性を持つｇｌ）と
が存在する。こうして得られたβ−５ｉＣ膜を付着させ
た型と同一の研削・研磨条件にて、研削・研磨を行った
結果（２２０）面配向性を有する喪では、引っかき傷が
生じたものの、（１１１）面配向性を有する膜では、引
っかき傷が生じなかった。本実施例で用いた装置では、
（１１１）面配向性を有するβ−５ｉＣを１９る為の条
件は、基体温度（Ｔｄ） １４５０℃〜１５５０℃にお
いては、炉内全圧力（Ｐｔｏｔ） ５０Ｔｏｒｒ 〜７
６０Ｔｏｒｒが適しており、基体温度（Ｔｄ） １３０
０℃〜１３５０℃においては、炉内全圧力（Ｐｔｏｔ）
１０Ｔｏｒｒ 〜７６０Ｔｏｒｒが適している。尚、
本実施例において使用した炉はＩＩ Ｏｔ ｔｗａｌｌ
炉である。また、特開昭６０−１７６９２９＠公報には
、β−３ｉＣはα−５ｉＣと比べて離型性が悪い旨の開
示があったが、発明者が本実施例の型の離型性をテスト
したところ、珪酸塩ガラス（ＮＯＩＪＩＩ Ｑｌ製：
ＦＤ６ 、ガラス転移温度４３５℃）、ホウ酸ガラス（
ＩＪＯ１，Ｉｌｌ ｉｔｌ製： ＮｂＦＤ１２、ガラス
転移温度５９５℃）、ホウケイ酸ガラス（ｌ［リロ■％
： Ｂ５Ｃ７、ガラス転移温度５６５℃）ボウケイ酸
パリ・クム系ガラス（ＩＡｏｌ、１１ＨＶ ： ＢａＣ
Ｄ１５、ガラス転移ｆｆ１ｆ！！６５５℃〕の何れのガ
ラスにおいてちα−５ｉＣ膜を被着した型と比べて離型
性（換言すると融着の起こし易さ）の差異が認められな
かった。
原料ガス源は、Ｓｉｌとしては５ｉＣ１４が望ましいが
、５ｉＨａ 、 Ｓｉ２ ８６ 、 Ｓｉ３ Ｈ６。
、５ｉＨａ 、 Ｓｉ２ ８６ 、 Ｓｉ３ Ｈ６。
ＳｉＨ２Ｃ１２、５ｉｔ１３ Ｃ１，５ｉ（Ｃｔ１３
）４ 。
）４ 。
ＳｉＨ３（ＣＨ３） 、 ５ｉＣＨ３ｆ４３ 、５ｉ
Ｆ（Ｃｌ１３ ） ３等の珪素化合物でも良く、また、
Ｃ源としてはＣ３Ｈａが望ましいが、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６
。
Ｆ（Ｃｌ１３ ） ３等の珪素化合物でも良く、また、
Ｃ源としてはＣ３Ｈａが望ましいが、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６
。
Ｃ３Ｈａ、 Ｃ６Ｈ＋ａ、ベンゼン等の炭化水素や、
ＣＣｆ ａなどでも良い。
ＣＣｆ ａなどでも良い。
本例においては、炭化珪素の焼結体を型基盤として用い
たが窒化珪素、炭化チタン、炭化タングステン、窒化タ
ングステン、窒化ホウ素等の金属の炭化物や金属の窒化
物、４００系列のステンレス鋼、無電解ニッケル、ベリ
リウム−ニッケル合金等の材質でも良い。また、成膜方
法は本例ではＣＶＤ法を用いたがイオンブレーティング
法、イオンビーム蒸着法、プラズマＣＶＤ法、スパッタ
リング法等の手段を用いても良い。
たが窒化珪素、炭化チタン、炭化タングステン、窒化タ
ングステン、窒化ホウ素等の金属の炭化物や金属の窒化
物、４００系列のステンレス鋼、無電解ニッケル、ベリ
リウム−ニッケル合金等の材質でも良い。また、成膜方
法は本例ではＣＶＤ法を用いたがイオンブレーティング
法、イオンビーム蒸着法、プラズマＣＶＤ法、スパッタ
リング法等の手段を用いても良い。
本発明によれば、（１１１）面配向性を有するβ−５ｉ
Ｃ膜を被着することから、型の研削・研磨時に引っかき
傷を生じ難いガラス成形型が得られる。
Ｃ膜を被着することから、型の研削・研磨時に引っかき
傷を生じ難いガラス成形型が得られる。
第１図は実施例の成形型の縦断面図、第２図は実施例に
用いたＣＶＤ装との説明図である。 １ａ、 ２ａ−−−型基盤、１ｂ、 ２ｂ−−−（１１
１）面配向性を有するβ−５ｉＣ膜
用いたＣＶＤ装との説明図である。 １ａ、 ２ａ−−−型基盤、１ｂ、 ２ｂ−−−（１１
１）面配向性を有するβ−５ｉＣ膜
Claims (1)
- （１）被成形ガラスをプレス成形する上型と下型とを含
有する成形型において、前記被成形ガラスの表面に対向
する前記成形型の型基盤の表面上に、主として（１１１
）面配向性を有するベータ炭化珪素膜が被着されたこと
を特徴とするガラス成形型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18646286A JPS6345135A (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | ガラス成形型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18646286A JPS6345135A (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | ガラス成形型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6345135A true JPS6345135A (ja) | 1988-02-26 |
| JPH0355421B2 JPH0355421B2 (ja) | 1991-08-23 |
Family
ID=16188889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18646286A Granted JPS6345135A (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | ガラス成形型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6345135A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02267128A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-31 | Olympus Optical Co Ltd | 光学素子成形用型及びその製造方法 |
| US6560994B1 (en) | 1997-07-18 | 2003-05-13 | Hoya Corporation | Mold used for molding glass optical elements process for preparation of glass optical elements and method for rebirth of mold |
-
1986
- 1986-08-07 JP JP18646286A patent/JPS6345135A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02267128A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-31 | Olympus Optical Co Ltd | 光学素子成形用型及びその製造方法 |
| US6560994B1 (en) | 1997-07-18 | 2003-05-13 | Hoya Corporation | Mold used for molding glass optical elements process for preparation of glass optical elements and method for rebirth of mold |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0355421B2 (ja) | 1991-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |