JP2013147682A - アモルファス合金、成形用型および光学素子の成形方法 - Google Patents

アモルファス合金、成形用型および光学素子の成形方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 化学的に安定で、離型性が良好で、高い硬度を有するアモルファス合金、それを用いた成形用型および光学素子の成形方法を提供する。
【解決手段】 Ｒｅが６８ａｔｍ％以上８６ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下、残部がＩｒからなるアモルファス合金。Ｒｅが８３ａｔｍ％以上９１．９ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下からなるアモルファス合金。前記アモルファス合金からなる離型膜を有する成形用型。前記成形用型を用いて、硝子プリフォームをプレスして成形する工程を有する光学素子の成形方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アモルファス合金、それを用いたカメラ用レンズなどの製造方法で用いられる成形用型およびその成形用型を用いた光学素子の成形方法に関する。
本発明は、レンズ、プリズム等の光学素子を、硝子素材のプレス成形によって製造する際に使用される成形用型に関するものである。
研削研磨工程を必要としない硝子素材のプレス成形技術は、製造工程が簡素であり、簡単かつ安価にレンズを製造することが可能である。このため、近年、レンズのみならずプリズムその他の光学素子全般の製造に使用されるようになってきている。
このような硝子光学素子のプレス成形に使用される型材に要求される性質としては、耐熱性、化学的安定性、硬度、離型性、加工性等に優れていることが挙げられる。
そして、成形用型としてはこれまで数多くの提案がなされている。例えば、特許文献１には、耐熱性、耐酸化性、硬度に優れた超硬合金を所望の形状に加工し、その表面に化学的に安定で硝子素材との離型性が高い貴金属を離型膜としてコーティングした成形型が提案されている。
しかし、近年、多様な光学設計を実現するため、様々な硝材が硝子素子に使用されるようになってきている。その硝材の中には、例えばリン酸や弗酸などの反応性の高い成分などを含んだものもあり、このような硝子を安定的に成形するには、より離型性が高い成形型用の離型膜が必要となっている。そこで、特許文献２には、化学的に安定で高い離型性が得られる、アモルファス合金を用いた硝子成形用型が提案されている。
特開昭６０−２４６２３０号公報 ＷＯ２００７／０４６４３７号公報
しかしながら、特許文献２に記載されている成形用型の離型膜は、化学的に安定であるものの切削加工層であるため、硬度が高くない。また、特許文献２に記載されているＰｔＨｆＺｒＮｉアモルファス合金の硬度をＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃのナノインデンターで測定したところ、１２ＧＰａという数値であった。
硝子成形時には、成形用型や装置の摺動部からの発塵が必ず発生する。型材として用いられる超硬の硬度は１３から１８ＧＰａ程度ある。これに対し、成形用型に用いられるコーティングが上記のように１２ＧＰａ程度であると、超硬クズなどのゴミを成形時に型が噛むことで、コーティングに傷が発生することがしばしばある。このような傷が発生した成形用型で硝子光学素子を成形した場合、硝子光学素子にもその成形用型の傷が転写されて、硝子光学素子に外観不良が発生する。
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、化学的に安定で、離型性が良好で、また高い硬度を有するアモルファス合金、それを用いた成形時に傷が入りにくい成形用型を提供するものである。また、本発明は、前記成形用型を用いた光学素子の成形方法を提供するものである。
上記の課題を解決するアモルファス合金は、Ｒｅが６８ａｔｍ％以上８６ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下、残部がＩｒからなることを特徴とする。
また、上記の課題を解決するアモルファス合金は、Ｒｅが８３ａｔｍ％以上９１．９ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下からなることを特徴とする。
上記の課題を解決する成形用型は、上記のアモルファス合金からなる離型膜を有することを特徴とする。
上記の課題を解決する光学素子の成形方法は、上記の成形用型を用いて、硝子プリフォームをプレスして成形する工程を有することを特徴とする。
本発明によれば、化学的に安定で、離型性が良好で、また高い硬度を有するアモルファス合金、それを用いた成形時に傷が入りにくい成形用型を提供することができる。また、本発明によれば、前記成形用型を用いた光学素子の成形方法を提供することができる。
本発明の成形用型の一実施態様を示す概略図である。 本発明のアモルファス合金のコーティングを行うスパッタリング装置を示す説明図である。 本発明のアモルファス合金のＸ線回折の図である。 本発明の光学素子の成形方法に用いる成形機の概略図である。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明のアモルファス合金は、従来のアモルファス合金を用いた硝子成形型用合金の硬度が低く、成形用型やそれを用いて成形した硝子素子に傷が入りやすいといった課題を解決するものである。
本発明に係る第一のアモルファス合金は、Ｒｅが６８ａｔｍ％以上８６ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下、残部がＩｒからなることを特徴とする。
本発明に係る第二のアモルファス合金は、Ｒｅが８３ａｔｍ％以上９１．９ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下からなることを特徴とする。
本発明に係る成形用型は、上記のアモルファス合金からなる離型膜を有することを特徴とする。本発明のアモルファス合金を用いれば、化学的に安定なアモルファス合金であることで化学的に安定で高い離型性を有し、また高い硬度を有することで成形時に傷が入りにくい硝子の成形用型を得ることができる。
以下、本発明を実施するための形態を図面参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の成形用型の一実施態様を示す概略図である。図１において、本発明の成形用型１０はタングステンカーバイトの焼結体である超硬Ｊ０５（冨士ダイス社）からなる超硬基材１１、前記超硬基材１１に積層されたＴｉ層１２、その上に積層されたＴｉＮ層１３、その上に積層された離型膜１４から成る。離型膜１４は、本発明のＲｅ−Ｈｆ−ＯまたはＲｅ−Ｈｆ−Ｉｒ−Ｏ組成のアモルファス合金から形成される。
Ｔｉ層１２、ＴｉＮ層１３、離型膜１４は、スパッタリング法などの物理蒸着法で超硬基材１１上に順次積層される。また、離型膜１４において所望の合金組成比は、所望の組成比であるターゲットを用いたスパッタリング法により形成することもできるし、図２に示すような複数のターゲットを有したスパッタリング装置２０を用いた多元スパッタリングによって形成することもできる。
図２は、本発明のアモルファス合金のコーティングを行うスパッタリング装置を示す説明図である。図２を用いて離型膜１４の成膜プロセスについて以下に述べる。スパッタリング装置２０は、真空チャンバー２１、真空チャンバー２１内の基板ホルダー２２、ハロゲンランプヒーター２３、熱電対温度計２４、Ｒｅスパッタリングターゲット２５、Ｈｆスパッタリングターゲット２６、Ｉｒスパッタリングターゲット（図中に無し）、Ｒｅスパッタリングターゲット用ＲＦ電源２７、Ｈｆスパッタリングターゲット用ＲＦ電源２８、Ｉｒスパッタリングターゲット用ＲＦ電源（図中無し）、Ｒｅスパッタリングターゲット用のマグネット２９、Ｈｆスパッタリングターゲット用マグネット２１０、Ｉｒスパッタリングターゲット用マグネット（図中無し）、Ｒｅスパッタリングターゲット用Ａｒガス供給ライン２１１、Ｈｆスパッタリングターゲット用Ａｒガス供給ライン２１２、Ｉｒスパッタリングターゲット用Ａｒガス供給ライン（図中無し）、Ｒｅスパッタリングターゲット用マスフローコントローラー２１３、Ｈｆスパッタリングターゲット用マスフローコントローラー２１４、Ｉｒスパッタリングターゲットマスフローコントローラー（図中に無し）、そして基板ホルダー２２用のＤＣバイアス電源２１５、チャンバー２１を適切に真空引きする排気系（図中に無し）によって構成されている。
所望の形状に加工された超硬基材１１にＴｉ層１２、ＴｉＮ層１３を順次積層し、基板ホルダー２２に載置し、真空チャンバー２１内を排気する。ハロゲンランプヒーター２３と熱電対温度計２４を用いて超硬基材１１を６００℃に加熱する。成膜時の基材加熱は、膜の基材への密着性を増加させるために行われる。
基板ホルダー２２にＤＣバイアス電源２１５を用いて−６００Ｖ電位を印加する。バイアス電位は、成膜時に高エネルギーの正電荷のＡｒイオンを超硬基材１１へ引き込み、合金の基材への密着性の増加させることができる。
膜中への真空チャンバーの残留ガスの取り込みをできるだけ少なくするため、１０−５Ｐａ台前半の高真空度に到達した後に、Ａｒガス供給ラインよりＡｒガスをマスフローコントローラーによって８０ｓｃｃｍ程度導入する。そして、ＲＦ電源とターゲット裏面にあるマグネットによりターゲット上でプラズマを形成し、Ｒｅ、Ｈｆ、Ｉｒの３元スパッタリング成膜を行う。それぞれのＲＦ電源のパワーの比を調整することで、合金膜の組成を調整することができる。言うまでもなくＲｅ−Ｈｆの２元合金を得る場合はＩｒターゲットへの投入パワーを無しにすれば良い。
そして、本発明者は、鋭意検討の結果、本発明のアモルファス合金において、高硬度なＲｅを主成分とすることで合金膜の硬度を上げ、さらにＲｅと原子半径が大きく異なり、またＲｅと混合エンタルピーが負であるＨｆを含有させることで合金をアモルファス化することに成功した。
即ち、本発明に係る第一のアモルファス合金は、Ｒｅが６８ａｔｍ％以上８６ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下、残部がＩｒからなることを特徴とする。好ましくは、Ｒｅが６８ａｔｍ％以上８０．９ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上２ａｔｍ％以下、Ｉｒが１１ａｔｍ％以上１８ａｔｍ％以下の範囲である。
本発明に係る第二のアモルファス合金は、Ｒｅが８３ａｔｍ％以上９１．９ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下からなることを特徴とする。好ましくは、Ｒｅが８３ａｔｍ％以上８６ａｔｍ％以下、Ｈｆが９ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下の範囲である。
本発明は、上記のアモルファス合金の組成とすることで、硬度が１８から２０ＧＰａの超硬以上の高硬度なアモルファス合金膜が得られる。
また本発明のアモルファス合金膜では、Ｒｅ、Ｉｒ、Ｈｆ以外の元素は、ターゲット材料に含まれる微量な不純物や、成膜真空チャンバー内のパーティクルや残留ガスによる不回避成分にとどまる。また、合金の形成が真空成膜であるため、成膜時に成膜真空チャンバー内の水などの残留ガスによって、どうしても膜中に酸素が取り込まれてしまう。膜中酸素は無いことが理想であるが、チャンバーの長期真空引きやベーキングによるチャンバー内壁の吸着ガスを軽減するなどの努力を行っても、０．１ａｔｍ％から５ａｔｍ％程度は取り込まれてしまう。本発明のアモルファス合金膜は、膜中にこのような成膜時の不回避酸素含有があっても、所望の非晶質性と硬度を有する。
本発明のアモルファス合金に含有される酸素以外の不回避成分の元素としては、Ｆｅが挙げられる。また、本発明のアモルファス合金に含有される酸素以外の不回避成分の含有量は、アモルファス合金の全体に対して０．０３ａｔｍ％以下が好ましい。
図３に、組成Ｒｅ６９−Ｈｆ１１−Ｉｒ１８−Ｏ２（ａｔｍ％）のアモルファス合金のＸ線回折の図を示す。フィリップス社Ｘ’ｐｅｒｔのθ−２θ法にて測定したものである。アモルファスであることが判る。
本発明の光学素子の成形方法は、上記の成形用型を用いて、硝子プリフォームをプレスして成形する工程を有することを特徴とする。
図４は本発明の光学素子の成形方法に用いる成形機の概略図である。図４を用いて光学素子の成形方法について説明する。成形機５０には、チャンバー５１、本発明のアモルファス合金がコーティングされた成形用型１０、成形される硝子プリフォーム５２、ヒーター５３、上型をプレスするための軸５４、上型をプレスする際に軸位置を決定する胴型５５、下型を支え、圧力を加える支持台５６が備えられている。
チャンバー５１内は窒素置換され、その後、ヒーター５３により所望の温度まで硝子プリフォーム５２、成形用型１０、胴型５５が加熱される。その後、軸５４と支持台５６用いて上下の成形用型１０で硝子プリフォーム５２をプレス成形する。硝子プリフォームは、リン酸塩を含有する硝子、または弗化物を含有する硝子、またはＴｉ酸化物，Ｗ酸化物，Ｂｉ酸化物を含有する硝子からなることが好ましい。
成形を繰り返すと、胴型に対して上型が摺動するため、摺動部から超硬粉の発塵が発生する。この超硬粉を巻き込んで硝子をプレスすることがあるが、成形用型１０の離型膜の硬度が超硬粉よりも硬いため、離型膜へ傷が生じない。このため、成形用型の傷によって生じる硝子成形品の外観不良を防ぐことができる。
また、硝子との接触面が、結晶粒界がなく表面に安定な不動態膜を形成することで化学的に安定なアモルファス合金膜であるため、硝子の型への融着などが生じにくい。特にリン酸、弗酸、還元され易いＴｉやＷやＢｉといった成分を含有した反応性の高い硝子の成形時において、結晶性の離型膜に比べて、その化学的な安定さが特に効果を発揮する。
さらに、硝子プリフォームにＤＬＣなどをコーティングすることで、さらに離型性を上げることができる。この場合、成形後に高い温度で離型させることができるため、タクト短縮を図ることができ、生産性の向上を見込むことができる。このような場合でも、硝子プリフォーム上にコーティングされた硬さ１０数ＧＰａのＤＬＣ膜より、型表面のアモルファス合金が硬いため、硝子プリフォーム上のＤＬＣとの成形時の接触で発生する型への傷を抑制することができる。
以下に実施形態で述べたスパッタリング装置を用いた成膜プロセスによって作成した合金を実施例および比較例として示す。本発明はこの成膜プロセスに限られるものでは無い。また発明の効果を示すために比較例も合わせて示す。
（実施例１）
以下に本発明に関わるアモルファス合金膜とそれを用いた成形型の実施例を示す。
アモルファス合金の原料として、Ｒｅには直径７６．２ｍｍ（３インチ）、純度９９．９％のＲｅターゲット材、Ｈｆには直径７６．２ｍｍ（３インチ）、純度９９．９％のＨｆターゲット材、Ｉｒには直径７６．２ｍｍ（３インチ）、純度９９．９％のＩｒターゲット材を用いた。スパッタリング装置を用いてＲＦスパッタリング法で成膜プロセスによってアモルファス合金を作成した。
実施例１における成形用型は、上型は研削・研磨で外形１８ｍｍ、曲率半径２２ｍｍの凸形状に加工された超硬Ｊ０５型の表面にＴｉ層とＴｉＮ層が合わせて１μｍの厚さで積層する。その上に離型膜として、Ｒｅが６９ａｔｍ％、Ｈｆが１１ａｔｍ％、Ｉｒが１８ａｔｍ％、Ｏが２ａｔｍ％（ＵＬＶＡＣ−ＰＨＩ社製ＸＰＳ装置：ＰＨＩ Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭによる測定）のアモルファス合金が２００ｎｍの厚さで積層されたものである。下型は研削・研磨で外形１８ｍｍ、曲率半径２２ｍｍの凹形状に加工された超硬Ｊ０５型の表面にＴｉ層とＴｉＮ層が合わせて１μｍの厚さで積層する。その上に離型膜として、Ｒｅが６９ａｔｍ％、Ｈｆが１１ａｔｍ％、Ｉｒが１８ａｔｍ％、Ｏが２ ａｔｍ％（ＵＬＶＡＣ−ＰＨＩ社製ＸＰＳ装置：ＰＨＩ Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭによる測定）のアモルファス合金が２００ｎｍの厚さで積層されたものである。上記アモルファス合金の硬度は１９ＧＰａ以上（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃのナノインデンターによる測定）であった。またＸ線回折の結果、アモルファスであった（フィリップス社Ｘ’ｐｅｒｔのθ−２θ法にて測定）。
この型を用いて、ＩＣＰ−ＡＥＳによる分析でＰ２Ｏ５−２１．１ｗｔ％、ＷＯ３−１０．７ｗｔ％、Ｂｉ２Ｏ３−２８．７ｗｔ％、Ｎａ２Ｏ−３．４９ｗｔ％、Ｋ２Ｏ−１．０７ｗｔ％、Ｂ２Ｏ３−０．５０ｗｔ％、Ｌｉ２Ｏ−２．５１ｗｔ％、ＴｉＯ２−３．１３ｗｔ％、Ｎｂ２Ｏ５−２７．４ｗｔ％（１％未満は不純物として特に記せず）であるリン酸系の硝子プリフォームを成形した。成形時の温度は５４０℃である。成形しても、膜上に問題となる傷や硝子の融着は見られなかった。成形された硝子にも特に問題となる傷などの外観不良が発生していない。
このように成形し難い反応性の高いリン酸、Ｗ酸化物、Ｂｉ酸化物を含有した硝子であっても本発明の成形用型を用いると成形が可能となる。
（実施例２）
実施例２における成形用型は、上型は研削・研磨で外形１８ｍｍ、曲率半径２２ｍｍの凸形状に加工された超硬Ｊ０５型の表面にＲＦスパッタリング法でＴｉ層とＴｉＮ層が合わせて１μｍの厚さで積層する。その上に離型膜として、Ｒｅが７６ａｔｍ％、Ｈｆが９ａｔｍ％、Ｉｒが１１ａｔｍ％、Ｏが４ａｔｍ％（ＵＬＶＡＣ−ＰＨＩ社製ＸＰＳ装置：ＰＨＩ Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭによる測定）のアモルファス合金が２５０ｎｍの厚さで積層されたものである。下型は研削・研磨で外形１８ｍｍ、曲率半径２２ｍｍの凹形状に加工された超硬Ｊ０５型の表面にＴｉ層とＴｉＮ層が合わせて１μｍの厚さで積層する。その上に離型膜として、Ｒｅが７６ａｔｍ％、Ｈｆが９ａｔｍ％、Ｉｒが１１ａｔｍ％、Ｏが４ａｔｍ％（ＵＬＶＡＣ−ＰＨＩ社製ＸＰＳ装置：ＰＨＩ Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭによる測定）のアモルファス合金が２００ｎｍの厚さで積層されたものである。
上記アモルファス合金の硬度は１９ＧＰａ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃのナノインデンターによる測定）であった。またＸ線回折の結果、アモルファスであった（フィリップス社Ｘ’ｐｅｒｔのθ−２θ法にて測定）。
この型を用いて、ＩＣＰ−ＡＥＳによる分析でＮｂ２Ｏ５−３９．６ｗｔ％、Ｐ２Ｏ５−１９．７ｗｔ％、ＷＯ３−１４．０ｗｔ％、Ｂｉ２Ｏ３−１３．６ｗｔ％、ＧｅＯ２−５．４４ｗｔ％、Ｎａ２Ｏ−２．４３ｗｔ％、Ｋ２Ｏ−２．７５ｗｔ％、Ｌｉ２Ｏ−２．５６ｗｔ％であるリン酸系の硝子プリフォームを成形した。成形時の温度は５５０℃である。成形しても、膜上に問題となる傷や硝子の融着は見られなかった。成形された硝子にも特に問題となる傷などの外観不良が発生していない。
このように成形し難い反応性の高いリン酸、Ｗ酸化物、Ｂｉ酸化物を含有した硝子であっても本発明の成形用型を用いると成形が可能となる。
また、この成形用型を用いて、ＩＣＰ−ＡＥＳによる分析でＳｉＯ２−４０．２ｗｔ％、ＴｉＯ２−２９．７ｗｔ％、Ｎａ２Ｏ−１４．３ｗｔ％、Ｋ２Ｏ−９．２０ｗｔ％、ＢａＯ−４．３０ｗｔ％、Ｌｉ２Ｏ−１．９５ｗｔ％である硝子プリフォームを成形した。成形時の温度は５６０℃である。成形しても、膜上に問題となる傷や硝子の融着は見られなかった。成形された硝子も特に問題となる傷などの外観不良が発生していない。
このように成形し難い還元性の高いＴｉ酸化物を含んだ硝子であっても本発明の成形用型を用いると成形が可能となる。
（実施例３）
実施例３における成形用型は、上型は研削・研磨で外形１８ｍｍ、曲率半径２２ｍｍの凸形状に加工された超硬Ｊ０５型表面にＴｉ層とＴｉＮ層が合わせて１μｍの厚さで積層する。その上に離型膜として、Ｒｅが７５ａｔｍ％、Ｈｆが８ａｔｍ％、Ｉｒが１２ａｔｍ％、Ｏが５ａｔｍ％（ＵＬＶＡＣ−ＰＨＩ社製ＸＰＳ装置：ＰＨＩ Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭによる測定）のアモルファス合金が２００ｎｍの厚さで積層されたものである。下型は研削・研磨で外形１８ｍｍ、曲率半径２２ｍｍの凹形状に加工されたＪ０５（冨士ダイス社）超硬型表面にＴｉ層とＴｉＮ層が合わせて１μｍの厚さで積層する。その上に離型膜として、Ｒｅが７５ａｔｍ％、Ｈｆが８ａｔｍ％、Ｉｒが１２ａｔｍ％、Ｏが５ａｔｍ％（ＵＬＶＡＣ−ＰＨＩ社製ＸＰＳ装置：ＰＨＩ Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭによる測定）のアモルファス合金が２００ｎｍの厚さで積層されたものである。
上記アモルファス合金膜の硬度は１８ＧＰａ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃのナノインデンターによる測定）であった。またＸ線回折の結果、アモルファスであった（フィリップス社Ｘ’ｐｅｒｔのθ−２θ法にて測定）。
この成形用型を用いて、ＩＣＰ−ＡＥＳによる分析でＳｉＯ２−５４．５ｗｔ％、Ｂａ２Ｏ３−１７．９ｗｔ％、Ｋ２Ｏ−１８．４ｗｔ％、Ｆ２−８．７ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３−０．３ｗｔ％、Ｓｂ２Ｏ３−０．２ｗｔ％である弗酸を含有した硝子プリフォームを成形した。成形時の温度は５４０℃である。成形しても、膜上に問題となる傷や硝子の融着は見られなかった。成形された硝子も特に問題となる傷などの外観不良が発生していない。
このように成形し難い反応性の弗酸系の硝子であっても本発明の成形用型を用いると成形が可能となる。
（実施例４から７）
表１に示す様に、Ｒｅが６８ａｔｍ％以上８６ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下、残部がＩｒからなるアモルファス合金、またはＲｅが８３ａｔｍ％以上９１．９ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下からなるアモルファス合金を用いることで、前述の実施例１から３と同様に硬度が１８ＧＰａ以上であるアモルファス合金が得られる。
組成はＵＬＶＡＣ−ＰＨＩ社製ＸＰＳ装置：ＰＨＩ Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭによる測定、硬度はＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃのナノインデンターによる測定、結晶性はフィリップス社Ｘ’ｐｅｒｔのθ−２θ法による測定である。高硬度でアモルファスであることから、実施例４から７の合金を積層された型は、実施例１から３と同様に硝子成形において同様な性能を有すると言える。
上記の実施例１から７の結果をまとめて表１に示す。
（比較例１から１１）
本発明の効果を示すため、Ｒｅ−Ｈｆ−Ｏ−Ｉｒの組成、またはＲｅ−Ｈｆ−Ｏの組成が、本発明の組成から外れた組成である比較例１から１１の結果を表２に示す。組成はＵＬＶＡＣ−ＰＨＩ社製ＸＰＳ装置：ＰＨＩ Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭによる測定、硬度はＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃのナノインデンターによる測定、結晶性はフィリップス社Ｘ’ｐｅｒｔのθ−２θ法による測定である。比較例では合金が結晶化したり、硬度が不十分となることが判る。合金がアモルファスであると化学的安定性を有するが、合金が結晶化すると化学的安定性が失われる。
本発明のアモルファス合金およびそれを用いた成形用型は、化学的に安定で、離型性が良好で、高い硬度を有し成形時に傷が入りにくいので、レンズ、プリズム等の光学素子の成形に利用することができる。
１０ 成形用型
１１ 超硬基材
１２ Ｔｉ層
１３ ＴｉＮ層
１４ 離型膜
２０ スパッタリング装置
２１ 真空チャンバー
２２ 基板ホルダー
２３ ハロゲンランプヒーター
２４ 熱電対温度計
２５ Ｒｅターゲット
２６ Ｈｆターゲット
２１５ ＤＣバイアス電源
５０ 成形機
５１ チャンバー
５２ 硝子プリフォーム
５３ ヒーター
５４ 軸
５５ 胴型
５６ 支持台

Claims (5)

  1. Ｒｅが６８ａｔｍ％以上８６ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下、残部がＩｒからなることを特徴とするアモルファス合金。
  2. Ｒｅが８３ａｔｍ％以上９１．９ａｔｍ％以下、Ｈｆが８ａｔｍ％以上１２ａｔｍ％以下、Ｏが０．１ａｔｍ％以上５ａｔｍ％以下からなることを特徴とするアモルファス合金。
  3. 請求項１または２に記載のアモルファス合金からなる離型膜を有することを特徴とする成形用型。
  4. 請求項３に記載の成形用型を用いて、硝子プリフォームをプレスして成形する工程を有することを特徴とする光学素子の成形方法。
  5. 前記硝子プリフォームがリン酸塩を含有する硝子、または弗化物を含有する硝子、またはＴｉ酸化物，Ｗ酸化物，Ｂｉ酸化物を含有する硝子からなることを特徴とする請求項４に記載の光学素子の成形方法。
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