JP2000169154A - ガラス素子の製造装置及び製造方法 - Google Patents
ガラス素子の製造装置及び製造方法Info
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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
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Abstract
ようなガラス素子の製造方法及び製造装置を提供する。 【解決手段】 ヒータ4により加熱されて坩堝2内で溶
融したガラス10を坩堝2の下部に配されたノズル1か
ら流出させる際に、ノズル1の端面から突出する糸切り
部材6によって糸部10bを生じることなくがラス滴1
0aを分離して落下させ、下金型12で捕集するように
した。
Description
素子を形成するガラス素子の製造装置及び製造方法に関
し、特に、溶融したガラスを所定量取り出す工程に関す
る。
は、まず坩堝内に溶融したガラスをノズルから流出させ
て所定量のガラス滴を得る。次に該ガラス滴を加熱しな
がら金型によるプレス成形加工を施し、金型の成形面を
ガラスに転写して所定形状のガラス素子を得るようにな
っていた。
法として、図1に示すようにガラスを落下させる方法が
ある。これは、図1の(a)のようにノズル1の先端部
1aで溶融したガラス10は表面張力により留まり、一
定量溜まると図1の(b)のようにその重量により落下
することによって所定量のガラス滴10aを得るもので
ある。この方法によると、図1の(c)に示すようにガ
ラス10の粘性によってノズル1の先端部1aにおいて
ガラス10に糸部10bが発生する。
レス成形加工時すると糸部10bがシワとなって残り、
ガラス素子の歩留まりを低下させる要因となる。また、
金型に冷却硬化した糸部10bが当接した場合に金型の
成形面を劣化させる要因となる。このため、特開平1−
226742号公報では糸部10bを保持部材により上
方に引っ張ってガラス滴10aと糸部10bとを切り離
す方法が開示されている。
1−226742号公報に開示された方法によると、糸
部10bを切り離すために糸部10bの位置を検知する
機構や保持部材の移動機構等の複雑な機構を必要とす
る。更に、糸部10bを掴むタイミングがずれる場合が
あり、この時糸部10bがガラス滴10aに残留し、シ
ワの発生や金型の劣化を生じさせていた。
残留させないようなガラス素子の製造装置及び製造方法
を提供することを目的とする。
に請求項1に記載された発明は、ガラスを溶融する坩堝
と、前記坩堝の下部に配されて前記坩堝内のガラスを滴
下するノズルと、前記ノズルの外周より内側において前
記ノズルの端面から部分的に突出するように配される糸
切り部材とを備えたことを特徴としている。この構成に
よると、坩堝内に溶融したガラスは坩堝の下部に配され
たノズルから所定量流出される。この時、糸切り部材は
ノズル端面を覆うガラスから部分的に突出する。
1に記載されたガラス素子の製造装置において、前記糸
切り部材を前記ノズルの断面の略中心に配し、前記ノズ
ル内のガラス通路の断面形状を環状にしたことを特徴と
している。この構成によると、坩堝内に溶融したガラス
はノズルの略中心に配された糸切り部材の外面とノズル
の内面との間の環状のガラス通路を通って流出する。こ
の時、糸切り部材の先端部はノズル端面を覆うガラスか
ら部分的に突出する。
1に記載されたガラス素子の製造装置において、前記糸
切り部材は前記ノズルの外壁の下端面に針状体または線
状体を突設したことを特徴としている。この構成による
と、坩堝内に溶融したガラスは坩堝の下部に配されたノ
ズルから流出する。この時、ノズルの外壁の下端面に配
された糸切り部材はノズル端面を覆うガラスから部分的
に突出する。
1乃至請求項3のいづれかに記載されたガラス素子の製
造装置において、前記ノズル内のガラス通路の断面積を
0.8mm2乃至51mm2にするとともに、前記糸切り
部材の前記ノズルの端面からの突出量を1mm乃至7m
mにしたことを特徴としている。
に溶融したガラスを前記坩堝の下部に配されたノズルか
ら所定量流出させてガラス素子を形成するガラス素子の
製造方法において、前記ノズルの外周より内側において
前記ノズルの端面から部分的に突出して設けた糸切り部
材により流出するガラスの糸切りを行うようにしたこと
を特徴としている。
説明する。図2は本発明の実施形態のガラス素子の製造
装置を示す概略断面図である。ガラス10を溶融する坩
堝2は白金やセラミック等から形成され、坩堝2の内部
には溶融したガラス10を均質化させる攪拌帽3が回転
可能に設けられている。坩堝2の下部には流出口2aが
形成され、流出管15を介して白金等からなるノズル1
に連通している。坩堝2及びノズル1はヒータ4、5に
よって覆われて昇温されるようになっており、ヒータ5
の温度によってノズル1からのガラス10の流出を制御
するようになっている。
が設けられ、その下方にノズル1から流出したガラス滴
10aを捕集する超硬合金からなる下金型12が配され
ている。糸切り部材6はパラジウムやロジウム等で形成
してもよく、ステンレス鋼等にパラジウムやロジウムを
コーティングして形成してもよい。また、下金型12は
カーボンやセラミック等で形成してもよく、ステンレス
鋼等にカーボン、クロム、窒化ホウ素等の膜を形成して
もよい。
(b)の正面断面図及び底面図に示すようになってい
る。縦断面がT字型の糸切り部材6の円板部6eがノズ
ル1に設けた段差部1dで係止するように糸切り部材6
を上方から挿入する。そして、ノズル1に形成した雌ネ
ジ部1cと流出管15に形成した雄ネジ部15aとを螺
合してノズル1を連結する。
れており、坩堝2から流下したガラス10が通過する。
糸切り部材6の円柱部6dはノズル1の端面1aより突
出し、先端部6cは円錐形に形成されている。そして、
ノズル1の内面と糸切り部材6の円柱部6dの外面とに
よって断面が環状のガラス通路1bが形成されてガラス
10が流下するようになっている。
おいて、坩堝2内にガラスの原料が入れられると、ヒー
タ4によって坩堝2が昇温され、攪拌帽3で攪拌しなが
らガラス10が溶融される。溶融温度は所望のガラスに
応じて約700℃乃至1400℃の範囲で決められる。
ヒータ5によってノズル1が昇温されガラス10が流出
する。ノズル1の流出温度は所望のガラス滴10aの大
きさにより決められる。ガラス10は貫通孔6b及びガ
ラス通路1bを通ってノズル1の先端部1aに至り、図
4の(a)に示すように先端部1aで滞留する。そし
て、図4の(b)に示すように滞留したガラス10の重
量により降下するガラス10は表面張力によってガラス
滴10aになる。
(c)に示すようにガラス滴10aが落下する。この
時、ノズル1の先端部1aを表面張力により覆うガラス
10の表面から、糸切り部材6の先端部6cが突出す
る。このため、ガラス10の重力に反発する力が大きく
なってガラス滴10aが分離し易くなり、糸部10b
(図1参照)のないガラス滴10aを得ることができる
ようになっている。
による表面張力や粘度、及びノズル1の外径D1(図3
の(b)参照)等によって変化し、所望の重量が得られ
るように各条件を決定している。
集され、プレス成形加工用のプリフォーム10cを得る
ことができる。その後、図5の(a)または図5の
(b)に示すように、プレス成形加工を行う。プレス成
形加工工程において転写精度を向上させるために上金型
11及び下金型12をガラスの種類に応じて約300℃
〜700℃に加熱してプリフォーム10cを軟化させた
状態で荷重Fで加圧する。そして、成形面11a、12
aをプリフォーム10cに転写して、所望の形状のガラ
ス素子を得ることができる。
6をノズル1の先端部1aから突出して設けることによ
って、糸部10bの発生を防止することができる。その
結果、ガラス素子の歩留まりを向上させるとともに、金
型の劣化を防止することができる。
いとガラス10が粘性により流下しないので所定の大き
さが必要であり、広いと糸部10bが発生し易くなるた
め、ガラス通路1bの断面積を0.8mm2乃至51m
m2にしている。1.5mm2乃至29mm2にすると、
更にガラス滴10aの重量ばらつき及び糸部1bの発生
率を低減できるので望ましい。
1の先端部1aから糸切り部材6の突出量Lが大きいと
糸切り部材6の表面をガラス10が流れる。このため、
先端部6cに微小なガラス滴10cが残留し、重量のば
らつきの原因となる。一方、図6の(b)に示すよう
に、糸切り部材6が短いとガラス10が伝うことができ
ず、糸切りの効果が得られない。従って、突出量Lは1
mm乃至7mmがよく、1mm乃至5mmにすると、更
にガラス滴10aの重量ばらつきを低減できるので望ま
しい。
に示すような球形にしてもよく、円柱部6d(図3参
照)より細い線状にしてもよい。また、図8に示すよう
に、ノズル1の先端部1aの端面に切片13を溶接等に
より固着してもよく、同様にノズル1の先端部1aを表
面張力により覆うガラス10の表面から突出させて糸部
10b(図1参照)の発生を防止できる。
際に使用してガラス素子を作成した結果を以下に説明す
る。第1の実施例として、糸切りのために前述の図3に
示す糸切り部材6を使用してプリフォーム10cを作成
した。まず、光学ガラスSK5(軟化点Tg=658
℃、ミノルタ(株)製)の原料を1150℃に加熱した坩
堝2に投入し、所定の溶融温度で溶融、攪拌、脱泡す
る。その後、ガラス10の温度を1250℃にし、ヒー
タ5によってノズル1の温度を1000℃乃至1100
℃に設定ししてガラス10を送出した。
内径D2をφ2mm、糸切り部材6の外径dを1mm
(この時、ガラス通路1bの断面積は2.4mm2とな
る)、突出量Lを2mmとした。また、ノズル1の先端
と下金型12との距離を300mm、下金型12の曲率
半径を8mm、下金型12の予熱温度を600℃とし
た。
らつきが少なく、糸部1bの残留、脈理、泡及びシワ等
の欠陥やうねりの無い面精度の良好なプリフォーム10
cが得られた。
に前述の図8に示す切片13を有したノズル1を使用
し、連続してプレス成形加工して両凹レンズを作成し
た。まず、光学ガラスSF57(軟化点Tg=443
℃、ミノルタ(株)製)の原料を加熱した坩堝2に投入
し、溶融温度950℃で溶融、攪拌、脱泡する。その
後、ノズル1の温度を750℃にしてガラス10を送出
した。
m、内径D2をφ6mm(この時、ガラス通路1bの断
面積は28.3mm2となる)とし、切片13を円錐形
として底面の直径をφ2mm、突出量Lを5mmとし
た。また、ノズル1の先端と下金型12との距離を90
0mm、上金型11及び下金型12の曲率半径を15m
m、上金型11、下金型12の予熱温度をそれぞれ36
0℃、400℃とした。
±10mgとなり、重量ばらつきので少ない状態を維持
し、糸部1bの残留、脈理、泡及びシワ等の欠陥の発生
を防止することができた。そして、該両凹レンズの表面
形状はうねりがλ/6(λ=600nm)になり、良好
な面精度が得られた。
から突出した糸切り部材を設けることによって、複雑な
機構を必要とせずに糸部の発生を防止することができ
る。その結果、ガラス素子の歩留まりを向上させるとと
もに、金型の劣化を防止可能なガラス素子の製造装置を
安価に提供することができる。
の発生を防止できるガラス素子の製造装置を簡単に実現
することができる。
ばらつきが小さく、糸部の発生率の低いガラス素子の製
造装置を提供することができる。
ら突出した糸切り部材を設けてガラスをノズルから流出
させることによって、簡単に糸部の発生を防止すること
ができる。その結果、ガラス素子の歩留まりを向上させ
るとともに、金型の劣化を防止することができる。
滴下の状態を説明する図である。
断面図である。
分の詳細図である。
ス滴下の状態を説明する図である。
略図である。
材の適否を説明する図である。
材の他の態様を示す図である。
材の更に他の態様を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 ガラスを溶融する坩堝と、前記坩堝の下
部に配されて前記坩堝内のガラスを滴下するノズルと、
前記ノズルの外周より内側において前記ノズルの端面か
ら部分的に突出するように配される糸切り部材とを備え
たことを特徴とするガラス素子の製造装置。 - 【請求項2】 前記糸切り部材を前記ノズルの断面の略
中心に配し、前記ノズル内のガラス通路の断面形状を環
状にしたことを特徴とする請求項1に記載のガラス素子
の製造装置。 - 【請求項3】 前記糸切り部材は前記ノズルの外壁の下
端面に針状体または線状体を突設したことを特徴とする
請求項1に記載のガラス素子の製造装置。 - 【請求項4】 前記ノズル内のガラス通路の断面積を
0.8mm2乃至51mm2にするとともに、前記糸切り
部材の前記ノズルの端面からの突出量を1mm乃至7m
mにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいづ
れかに記載のガラス素子の製造装置。 - 【請求項5】 坩堝内に溶融したガラスを前記坩堝の下
部に配されたノズルから所定量流出させてガラス素子を
形成するガラス素子の製造方法において、前記ノズルの
外周より内側において前記ノズルの端面から部分的に突
出して設けた糸切り部材により流出するガラスの糸切り
を行うようにしたことを特徴とするガラス素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10348137A JP2000169154A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | ガラス素子の製造装置及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10348137A JP2000169154A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | ガラス素子の製造装置及び製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000169154A true JP2000169154A (ja) | 2000-06-20 |
Family
ID=18395005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10348137A Pending JP2000169154A (ja) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | ガラス素子の製造装置及び製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000169154A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008297158A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Konica Minolta Opto Inc | 溶融ガラス滴下ノズル、ガラス成形体の製造方法及びガラス成形体の製造装置 |
US8061161B2 (en) * | 2007-05-31 | 2011-11-22 | Konica Minolta Opto, Inc. | Molten glass dropping nozzle, molded glass product manufacturing method and molded glass product manufacturing apparatus |
-
1998
- 1998-12-08 JP JP10348137A patent/JP2000169154A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008297158A (ja) * | 2007-05-31 | 2008-12-11 | Konica Minolta Opto Inc | 溶融ガラス滴下ノズル、ガラス成形体の製造方法及びガラス成形体の製造装置 |
US8061161B2 (en) * | 2007-05-31 | 2011-11-22 | Konica Minolta Opto, Inc. | Molten glass dropping nozzle, molded glass product manufacturing method and molded glass product manufacturing apparatus |
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