模压成型模具及其制造方法以及玻璃光学元件的制造方法技术

本发明专利技术提供模压成型模具、其制造方法及使用其的玻璃光学元件的制造方法。模压成型模具的制造方法能够成型出外观缺陷少的透镜，模压成型模具具有包含由薄膜形成装置成膜出的碳膜的离型膜。该制造方法为具有离型膜的模压成型模具的制造方法，该离型膜包含碳膜，该碳膜通过下述方式成膜，即：利用真空电弧放电在碳阴极上生成碳等离子体，从碳等离子体中只取出离子化后的碳，将所述离子化后的碳照射到被成膜面上而成膜，该制造方法包括：在被成膜面上一边施加第1偏置电压V1（V）一边成膜出厚度为d1（nm）的第1碳膜的工序；以及在第1碳膜上一边施加第2偏置电压V2（V）一边成膜出形成最外层的厚度为d2（nm）的第2碳膜的工序，所述第1和第2偏置电压V1、V2以及所述厚度d1、d2满足V1>V2且d1>d2。

【技术实现步骤摘要】
模压成型模具及其制造方法以及玻璃光学元件的制造方法
本专利技术涉及在通过压力成型制造透镜等光学元件时使用的、具有离型膜的模压成型模具的制造方法以及该模压成型模具。详细地，涉及如下所述的模压成型模具的制造方法和该模压成型模具，该模压成型模具能够成型出外观缺陷少的透镜，且具有包含碳膜的离型膜，该碳膜通过如下方式成膜：通过真空电弧放电在碳阴极上生成碳等离子体，从碳等离子体中只取出离子化后的碳，向被成膜面照射离子化后的碳即该碳等离子体，由此进行成膜。
技术介绍
精密压力成型法也称作光模成型法，是这样的方法：通过将压力成型模具的成型面精密地转印到玻璃上，由此，通过压力成型形成光学功能面，例如以透镜为例，形成非球面透镜的非球面或球面透镜的球面等透镜面。即，由于不需要为了做成光学功能面而进行研削或研磨等机械加工，因此，能够以高生产性制造光学元件，尤其是非球面透镜。在现有技术中，提出了如下方案：作为在这种方法中使用的成型模具的模具材料，使用了以SiC、超硬合金、不锈钢等金属以及陶瓷为代表的各种材料，为了改善成型模具与玻璃的离型性，在成型模具上设置了含碳膜、贵重金属合金膜等离型膜。设置了在内部还包含有钻石状碳膜、氢化非晶态碳膜（a-C：H膜）、硬质碳膜、四面体非晶态碳膜（taC膜）等碳膜的离型膜的成型模具具有离型性好、难以与玻璃发生融接的优点。然而，在反复进行模压成型操作的过程中，这样的碳膜发生磨损，无法获得足够的成型性能，在耐久性方面存在问题。因此，为了改善离型膜的耐久性，提出了在成型时使用硬度不易下降的膜。例如，在专利文献1（日本特开2012-12286号公报）中公开了在光学元件成型用模具的型母材上，通过过滤阴极真空电弧法（FilteredCathodicVacuumArc法，以下称作FCVA法）成膜出taC膜的内容。FCVA法是从碳电极的电弧放电中只取出能量一致的电荷粒子，在基板上形成均质且高密度的薄膜的方式。根据该方法，能够获得通过接合不含氢的高强度的sp3而成的taC膜。此外，专利文献2（日本特开2009-199637号公报）中公开了通过过滤阴极电弧法（FilteredCathodicArc法，以下称作FCA法），在磁记录介质上形成taC膜的内容。在FCA法中，在阴极上使用纯石墨靶，通过电弧放电在靶上产生电弧，生成碳等离子体，通过负偏置等向基体引入等离子体中的离子，形成碳膜。在通过这种方法成膜的碳膜中，由于相对于sp2成分，sp3成分的比率变高，因此，能够获得硬且坚固的碳膜。此外，FCVA法和FCA法是以不同的名称表示的相同的制法。虽然作为同样的名称，存在过滤真空电弧法（FilteredVacuumArc法，以下称为FVA法）、过滤电弧沉积法（FilteredArcDeposition法，以下称作FAD法）等，不过，这些都是相同的制法。通过该制法来成膜的碳膜，sp3成分的比率变高，因此，获得高硬度的碳膜。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开2012-12286号公报【专利文献2】日本特开2009-199637号公报然而，在使用形成有通过前述的FCVA法等成膜的taC膜的成型模具，对被成型玻璃进行压力成型，从而成型出光学元件的情况下，存在这样的问题：在成型后的光学元件上，产生发泡、瑕疵、白浊等外观缺陷，产出率下降。
技术实现思路
本专利技术正是为了解决具有通过FCVA法等形成的碳膜的成型模具所特有的上述问题而做出的，其目的在于，提供一种能够成型出外观缺陷少的透镜的模压成型模具的制造方法，该模压成型模具具有包含碳膜的离型膜。发现在基于下述方式的碳膜的成膜中，通过一边施加特定的偏置电压一边成膜出至少由2层构成的碳膜的制造方法，能够获得抑制发泡和瑕疵等外观缺陷的离型膜，上述方式为：通过真空电弧放电在碳阴极上生成碳等离子体，从碳等离子体中只取出离子化后的碳，将离子化后的碳照射到被成膜面上。即本专利技术体提供了一种制造方法，其为具有离型膜的模压成型模具的制造方法，该离型膜包含碳膜，该碳膜通过下述方式成膜，即：利用真空电弧放电在碳阴极上生成碳等离子体，从碳等离子体中只取出离子化后的碳，将所述离子化后的碳照射到被成膜面上而成膜，其中，该制造方法包括：在被成膜面上一边施加第1偏置电压V1（V）一边成膜出厚度为d1（nm）的第1碳膜的工序；以及在第1碳膜上一边施加第2偏置电压V2（V）一边成膜出形成最外层的厚度为d2（nm）的第2碳膜的工序，第1和第2偏置电压V1、V2以及厚度d1、d2满足V1>V2且d1>d2。根据本专利技术，能够提供一种具有离型膜的模压成型模具的制造方法，该离型膜包含碳膜，该模压成型模具能够成型出外观缺陷少的透镜。附图说明图1是用于说明在基于FCVA法的成膜工序中使用的离型膜形成装置100的仪器结构的图。图2是示出实施例1的离型膜的结构的图。图3是示出探讨例1的离型膜的结构的图。图4是示出探讨例2的离型膜的结构的图。图5是示出实施例7的离型膜的结构的图。具体实施例方式以下，参照附图对本专利技术的优选实施方式进行详细地说明。此外，对图中相同或者相应部分标注同一符号，并不再重复对其的说明。在本专利技术中，通过真空电弧放电在碳阴极上生成碳等离子体，从碳等离子体中只取出离子化后的碳，将离子化后的碳照射到被成膜面上，由此，成膜出碳膜。在本专利技术中，碳阴极优选为石墨制，更优选为纯石墨制的阴极。在本专利技术中，按照常规方法进行真空电弧放电。进一步地，在本专利技术中，在从碳等离子体只取出离子化后的碳的方法中，包含通过磁场过滤等，不过只要是能够过滤在产生碳等离子体的同时产生的、使膜质下降的熔滴的方法就可以，没有特别地限定。作为上述那样的成膜方法，能够列举出过滤阴极真空电弧法（FilteredCathodicVacuumArc法，以下称作FCVA法）、过滤阴极电弧法（FilteredCathodicArc法，以下称作FCA法）、过滤真空电弧法（FilteredVacuumArc法，以下称为FVA法）以及过滤电弧沉积法（FilteredArcDeposition法，以下称作FAD法）等。例如，FCVA法是如下方法：将石墨制的阴极作为靶，通过真空电弧放电产生碳等离子体，通过电磁的空间过滤器只取出离子化后的碳，通过在基材上施加负的偏置电压，将离子化后的碳引入到基材上，形成碳膜。这里，电磁的空间过滤器是如下的过滤器：在无法直接看到阴极的位置配置有基材，即在阴极和基材不处于直线上的位置配置有基材，使从阴极产生的等离子体出现电磁弯曲或弯转，由此，能够过滤在等离子体的输送中在产生碳等离子体的同时产生的、使膜质降低的熔滴。根据本专利技术的方法，具有如下优点：能够在室温下成膜，获得的碳膜不包含氢，氢是在加热时膜的硬度下降的原因，获得的碳膜具有可控制的高硬度，具有平滑的表面。以下对本专利技术的碳膜的成膜工序的1方式进行说明。图1是用于说明使用FCVA法的离型膜形成装置100的仪器结构的图。参照图1，该形成装置100在真空腔1内具有支撑板10和作为被成膜物的成型模具20。这里，支撑板10由铝合金等导电性材料构成。用于通过FCVA法成膜出四面体非晶态碳膜（taC膜）的真空电弧电源2、电弧等离子体生成室3、等离子体输送管4以及过滤器线圈5与真空腔1连接。电弧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有离型膜的模压成型模具的制造方法，该离型膜包含碳膜，该碳膜通过下述方式成膜，即：利用真空电弧放电在碳阴极上生成碳等离子体，从所述碳等离子体中只取出离子化后的碳，将所述离子化后的碳照射到被成膜面上而成膜，其中，该制造方法包括：在被成膜面上一边施加第1偏置电压V1一边成膜出厚度为d1的第1碳膜的工序；以及在所述第1碳膜上一边施加第2偏置电压V2一边成膜出形成最外层的厚度为d2的第2碳膜的工序，所述第1偏置电压V1和所述第2偏置电压V2以及所述厚度d1、所述厚度d2满足V1>V2且d1>d2。

【技术特征摘要】
2012.09.28 JP 2012-2166221.一种具有离型膜的模压成型模具的制造方法，该离型膜包含碳膜，该碳膜通过下述方式成膜，即：利用真空电弧放电在碳阴极上生成碳等离子体，从所述碳等离子体中只取出离子化后的碳，将所述离子化后的碳照射到被成膜面上而成膜，其中，该制造方法包括：在被成膜面上一边施加第1偏置电压V1一边成膜出厚度为d1的第1碳膜的工序；以及在所述第1碳膜上一边施加第2偏置电压V2一边成膜出形成最外层的厚度为d2的第2碳膜的工序，所述第1偏置电压V1和所述第2偏置电压V2以及所述厚度d1、所述厚度d2满足V1>V2且d1>d2，所述第2偏置电压V2为-1100V以下，且所述厚度d2为7nm以...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林巧，西村法一，田中祐辅，山本英明，诸石圭二，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：