JP2000178033A - ガラス素子の成形方法 - Google Patents
ガラス素子の成形方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B40/00—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it
- C03B40/02—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it by lubrication; Use of materials as release or lubricating compositions
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- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/082—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses having profiled, patterned or microstructured surfaces
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/40—Product characteristics
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- C03B2215/412—Profiled surfaces fine structured, e.g. fresnel lenses, prismatic reflectors, other sharp-edged surface profiles
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 成形加工後の歪みを生じることなく曲面部や
バリを簡単に防止することのできるガラス素子の成形方
法を提供する。 【解決手段】 上型１４の成形面１４ａと下型１５の成
形面１５ａとのいづれか一方のみにガラスの変形を促進
させる変形促進膜２を形成した後、上型１４と下型１５
をヒータ１９により加熱しながらガラスプリフォーム１
を加圧成形する。
バリを簡単に防止することのできるガラス素子の成形方
法を提供する。 【解決手段】 上型１４の成形面１４ａと下型１５の成
形面１５ａとのいづれか一方のみにガラスの変形を促進
させる変形促進膜２を形成した後、上型１４と下型１５
をヒータ１９により加熱しながらガラスプリフォーム１
を加圧成形する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光学機器に使用され
るガラスレンズや光ファイバー用位置決め基板等のガラ
ス素子の成形方法に関する。
るガラスレンズや光ファイバー用位置決め基板等のガラ
ス素子の成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガラス素子の成形方法は、図１に
示すような装置により行われている。下型１５の上にガ
ラスプリフォーム１を載置し、上型１４及び下型１５を
加熱してガラスプリフォーム１を軟化させた状態で上型
１４により矢印Ｆ方向に加圧する。その結果、上型１４
及び下型１５の成形面１４ａ、１５ａがガラスプリフォ
ーム１に転写されて所望形状のガラス素子が得られるよ
うになっている。
示すような装置により行われている。下型１５の上にガ
ラスプリフォーム１を載置し、上型１４及び下型１５を
加熱してガラスプリフォーム１を軟化させた状態で上型
１４により矢印Ｆ方向に加圧する。その結果、上型１４
及び下型１５の成形面１４ａ、１５ａがガラスプリフォ
ーム１に転写されて所望形状のガラス素子が得られるよ
うになっている。
【０００３】この時に、ガラスプリフォーム１が下型１
５の壁面１５ｂとの摩擦力によって充分に流動せずに曲
面部１ａを生じる場合がある。また、図２に示すような
凸型の上型１４を使用した際には曲面部１ａによって余
ったガラスが上型１４と下型１５の隙間に浸透し、バリ
１ｂが生じる。図３に示すように胴型１８を用いて側面
部分１ｃを規制した場合も同様に曲面部１ａやバリ１ｂ
が発生する。
５の壁面１５ｂとの摩擦力によって充分に流動せずに曲
面部１ａを生じる場合がある。また、図２に示すような
凸型の上型１４を使用した際には曲面部１ａによって余
ったガラスが上型１４と下型１５の隙間に浸透し、バリ
１ｂが生じる。図３に示すように胴型１８を用いて側面
部分１ｃを規制した場合も同様に曲面部１ａやバリ１ｂ
が発生する。
【０００４】この曲面部１ａやバリ１ｂを防止するため
に、下型１５の温度を上型１４の温度より高くしてガラ
スプリフォーム１の下面の変形を促進し、下型１５のエ
ッジ部分までガラスを浸透させて成形する方法が特公平
６−１７２４０号公報や特公平８−７０４号公報に開示
されている。
に、下型１５の温度を上型１４の温度より高くしてガラ
スプリフォーム１の下面の変形を促進し、下型１５のエ
ッジ部分までガラスを浸透させて成形する方法が特公平
６−１７２４０号公報や特公平８−７０４号公報に開示
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法によると成形加工後の冷却時にガラス素子の上下面に
おいて収縮量が異なるため、ガラス素子に反りが生じた
り、必要な面精度が得られない問題があった。また、上
型１４と下型１５とを別々に温度制御する必要があるた
め複雑な温度制御機構を必要としていた。
法によると成形加工後の冷却時にガラス素子の上下面に
おいて収縮量が異なるため、ガラス素子に反りが生じた
り、必要な面精度が得られない問題があった。また、上
型１４と下型１５とを別々に温度制御する必要があるた
め複雑な温度制御機構を必要としていた。
【０００６】本発明は、成形加工後の歪みを生じること
なく曲面部やバリを簡単に防止することのできるガラス
素子の成形方法を提供することを目的とする。
なく曲面部やバリを簡単に防止することのできるガラス
素子の成形方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載された発明は、上型の成形面と下型の
成形面とのいづれか一方のみにガラスの変形を促進させ
る変形促進膜を形成した後、前記上型と前記下型を加熱
しながらガラスプリフォームを加圧成形することを特徴
としている。
に請求項１に記載された発明は、上型の成形面と下型の
成形面とのいづれか一方のみにガラスの変形を促進させ
る変形促進膜を形成した後、前記上型と前記下型を加熱
しながらガラスプリフォームを加圧成形することを特徴
としている。
【０００８】この構成によると、例えば変形促進膜が形
成された下型の成形面上にガラスプリフォームが載置さ
れる。次に、上型と下型を加熱しながら該ガラスプリフ
ォームが加圧されて上型と下型の成形面が転写される。
その結果、所望形状のガラス素子が得られる。
成された下型の成形面上にガラスプリフォームが載置さ
れる。次に、上型と下型を加熱しながら該ガラスプリフ
ォームが加圧されて上型と下型の成形面が転写される。
その結果、所望形状のガラス素子が得られる。
【０００９】また請求項２に記載された発明は、上型の
成形面と下型の成形面との両方にガラスの変形を促進さ
せる変形促進膜を異なる材質または異なる厚みで形成し
た後、前記上型と前記下型を加熱しながらガラスプリフ
ォームを加圧成形することを特徴としている。
成形面と下型の成形面との両方にガラスの変形を促進さ
せる変形促進膜を異なる材質または異なる厚みで形成し
た後、前記上型と前記下型を加熱しながらガラスプリフ
ォームを加圧成形することを特徴としている。
【００１０】この構成によると、変形促進膜が形成され
た下型の成形面上にガラスプリフォームが載置される。
次に、下型と、下型とは異なる材質または異なる厚みの
変形促進膜が形成された上型と、を加熱しながら該ガラ
スプリフォームが加圧されて上型と下型の成形面が転写
される。その結果、所望形状のガラス素子が得られる。
た下型の成形面上にガラスプリフォームが載置される。
次に、下型と、下型とは異なる材質または異なる厚みの
変形促進膜が形成された上型と、を加熱しながら該ガラ
スプリフォームが加圧されて上型と下型の成形面が転写
される。その結果、所望形状のガラス素子が得られる。
【００１１】また請求項３に記載された発明は、ガラス
プリフォームにおける上型の成形面に当接する部分と下
型の成形面に当接する部分とのいづれか一方のみに、ガ
ラスの変形を促進させる変形促進膜を形成した後、前記
上型と前記下型を加熱しながら前記ガラスプリフォーム
を加圧成形することを特徴としている。
プリフォームにおける上型の成形面に当接する部分と下
型の成形面に当接する部分とのいづれか一方のみに、ガ
ラスの変形を促進させる変形促進膜を形成した後、前記
上型と前記下型を加熱しながら前記ガラスプリフォーム
を加圧成形することを特徴としている。
【００１２】この構成によると、例えば変形促進膜が下
面に形成されたガラスプリフォームが下型の成形面上に
載置される。次に、上型と下型を加熱しながら該ガラス
プリフォームが加圧されて上型と下型の成形面が転写さ
れる。その結果、所望形状のガラス素子が得られる。
面に形成されたガラスプリフォームが下型の成形面上に
載置される。次に、上型と下型を加熱しながら該ガラス
プリフォームが加圧されて上型と下型の成形面が転写さ
れる。その結果、所望形状のガラス素子が得られる。
【００１３】また請求項４に記載された発明は、ガラス
プリフォームにおける上型の成形面に当接する部分と下
型の成形面に当接する部分との両方に、ガラスの変形を
促進させる変形促進膜を異なる材質または異なる厚みで
形成した後、前記上型と前記下型を加熱しながら前記ガ
ラスプリフォームを加圧成形することを特徴としてい
る。
プリフォームにおける上型の成形面に当接する部分と下
型の成形面に当接する部分との両方に、ガラスの変形を
促進させる変形促進膜を異なる材質または異なる厚みで
形成した後、前記上型と前記下型を加熱しながら前記ガ
ラスプリフォームを加圧成形することを特徴としてい
る。
【００１４】この構成によると、上下面に異なる材質ま
たは異なる厚みの変形促進膜が形成されたガラスプリフ
ォームが下型の成形面上に載置される。次に、下型と上
型を加熱しながら該ガラスプリフォームが加圧されて該
上下面に上型と下型の成形面が転写される。その結果、
所望形状のガラス素子が得られる。
たは異なる厚みの変形促進膜が形成されたガラスプリフ
ォームが下型の成形面上に載置される。次に、下型と上
型を加熱しながら該ガラスプリフォームが加圧されて該
上下面に上型と下型の成形面が転写される。その結果、
所望形状のガラス素子が得られる。
【００１５】また請求項５に記載された発明は、請求項
１乃至請求項４のいづれかに記載されたガラス素子の成
形方法において、前記変形促進膜は、金、銀、カーボ
ン、二硫化モリブデン或いは二硫化タングステンのいづ
れかを主成分としたことを特徴としている。
１乃至請求項４のいづれかに記載されたガラス素子の成
形方法において、前記変形促進膜は、金、銀、カーボ
ン、二硫化モリブデン或いは二硫化タングステンのいづ
れかを主成分としたことを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図を参照して
説明する。説明の便宜上従来例について説明した図１〜
図３と同一の部材については同一の符号を付している。
図５は本発明の実施形態の方法による成形加工を行う成
形装置の概略図である。凸部１４ｂを有する上型１４は
成形面１４ａが平面を成しており、ステンレス製のプレ
ス棒１７と一体化されて上下移動可能になっている。
説明する。説明の便宜上従来例について説明した図１〜
図３と同一の部材については同一の符号を付している。
図５は本発明の実施形態の方法による成形加工を行う成
形装置の概略図である。凸部１４ｂを有する上型１４は
成形面１４ａが平面を成しており、ステンレス製のプレ
ス棒１７と一体化されて上下移動可能になっている。
【００１７】上型１４と嵌合する凹部１５ｂを備えた下
型１５の成形面１５ａは深さ０．２ｍｍのＶ字状の溝１
５ｃが形成されており、下部に熱伝対２０が接続されて
温度測定ができるようになっている。上型１４及び下型
１５はセラミック管１６で覆われ、セラミック管１６の
周りには高周波コイルによる誘電加熱源から成るヒータ
１９が配されている。尚、上型１４及び下型１５は超硬
合金で製作されている。
型１５の成形面１５ａは深さ０．２ｍｍのＶ字状の溝１
５ｃが形成されており、下部に熱伝対２０が接続されて
温度測定ができるようになっている。上型１４及び下型
１５はセラミック管１６で覆われ、セラミック管１６の
周りには高周波コイルによる誘電加熱源から成るヒータ
１９が配されている。尚、上型１４及び下型１５は超硬
合金で製作されている。
【００１８】そして、下型１５の成形面１５ａ上にガラ
スプリフォーム１が載置されて、上型１４及び下型１５
がガラスプリフォーム１の軟化点近傍まで加熱された状
態で上型１４が下降し、ガラスプリフォーム１が所定圧
力で所定時間加圧される。その結果、ガラスプリフォー
ム１には成形面１４ａ、１５ａが転写されて所望形状の
ガラス素子を得ることができるようになっている。
スプリフォーム１が載置されて、上型１４及び下型１５
がガラスプリフォーム１の軟化点近傍まで加熱された状
態で上型１４が下降し、ガラスプリフォーム１が所定圧
力で所定時間加圧される。その結果、ガラスプリフォー
ム１には成形面１４ａ、１５ａが転写されて所望形状の
ガラス素子を得ることができるようになっている。
【００１９】この時、図４のようにガラスプリフォーム
１には下面１ｄに熱による変形を促進させる変形促進膜
２が成膜されている。変形促進膜２は、ガラスプリフォ
ーム１の軟化時に成形面１５ａとの滑りを良くするよう
に摩擦係数の小さい薄膜が有効である。図７はガラスプ
リフォーム１の上面１ｅまたは下面１ｄにカーボンを３
０Å、金を５０Å、或いは二硫化モリブデン（Ｍｏ
Ｓ2）を３００Å形成し、成形面が平面の上型及び下型
を用いて変形促進の効果を調べた結果である。
１には下面１ｄに熱による変形を促進させる変形促進膜
２が成膜されている。変形促進膜２は、ガラスプリフォ
ーム１の軟化時に成形面１５ａとの滑りを良くするよう
に摩擦係数の小さい薄膜が有効である。図７はガラスプ
リフォーム１の上面１ｅまたは下面１ｄにカーボンを３
０Å、金を５０Å、或いは二硫化モリブデン（Ｍｏ
Ｓ2）を３００Å形成し、成形面が平面の上型及び下型
を用いて変形促進の効果を調べた結果である。
【００２０】各数値は上面１ｄの延び量に対する下面１
ｅの伸び量の比率を示しており、条件１はガラスプリフ
ォーム１の上下面１ｄ、１ｅに各薄膜を形成した場合、
条件２はガラスプリフォーム１の下面１ｅにのみ各薄膜
を形成した場合、条件３はガラスプリフォーム１の上面
１ｄにのみ各薄膜を形成した場合、を夫々示している。
ｅの伸び量の比率を示しており、条件１はガラスプリフ
ォーム１の上下面１ｄ、１ｅに各薄膜を形成した場合、
条件２はガラスプリフォーム１の下面１ｅにのみ各薄膜
を形成した場合、条件３はガラスプリフォーム１の上面
１ｄにのみ各薄膜を形成した場合、を夫々示している。
【００２１】これによると、カーボン、金及び二硫化モ
リブデンのいづれにおいてもガラスプリフォーム１の上
下面に形成すると上下面の伸び量は同じとなるが、一方
の面に形成するとその面の伸び量が大きくなっており、
流動性が良化して変形が促進される効果が表れている。
カーボンや金の他に銀等の軟質金属や、二硫化モリブデ
ンの他に二硫化タングステン（ＷＳ2）等の層状無機質
薄膜を用いることができる。
リブデンのいづれにおいてもガラスプリフォーム１の上
下面に形成すると上下面の伸び量は同じとなるが、一方
の面に形成するとその面の伸び量が大きくなっており、
流動性が良化して変形が促進される効果が表れている。
カーボンや金の他に銀等の軟質金属や、二硫化モリブデ
ンの他に二硫化タングステン（ＷＳ2）等の層状無機質
薄膜を用いることができる。
【００２２】このような変形促進膜２をガラスプリフォ
ーム１の一方の面に形成して前述の図５に示す成形装置
によって成形加工を行うと、ガラスプリフォーム１が軟
化したときに一方の面の変形が促進されて型のエッジ部
までガラスを浸透させることができるようになる。従っ
て、上型１４及び下型１５とを同じ温度に加熱した状態
でガラス素子のエッジに生じる曲面部１ａ（図１参照）
やバリ１ｂ（図２参照）を防止することができ、複雑な
温度制御機構を必要としない。また、胴型１８（図３参
照）を用いた場合にも上型１４及び下型１５と同じ加熱
温度にすることができる。
ーム１の一方の面に形成して前述の図５に示す成形装置
によって成形加工を行うと、ガラスプリフォーム１が軟
化したときに一方の面の変形が促進されて型のエッジ部
までガラスを浸透させることができるようになる。従っ
て、上型１４及び下型１５とを同じ温度に加熱した状態
でガラス素子のエッジに生じる曲面部１ａ（図１参照）
やバリ１ｂ（図２参照）を防止することができ、複雑な
温度制御機構を必要としない。また、胴型１８（図３参
照）を用いた場合にも上型１４及び下型１５と同じ加熱
温度にすることができる。
【００２３】また、超硬合金等からなる上型、下型とガ
ラスとの離型性を向上させるために各成形面の表面或い
はガラスプリフォーム１の表面には金属薄膜等を形成す
る方が望ましい。ガラスプリフォーム１の上下面の両面
に変形促進膜２を形成するとともに、その材質または厚
みを上下面で異なるようにすると、上記の実験結果から
明らかなように上面１ｄと下面１ｅとで変形促進の効果
を異ならせることができる。従って、曲面部１ａやバリ
１ｂを防止するとともに、離型性を向上させることがで
きる。
ラスとの離型性を向上させるために各成形面の表面或い
はガラスプリフォーム１の表面には金属薄膜等を形成す
る方が望ましい。ガラスプリフォーム１の上下面の両面
に変形促進膜２を形成するとともに、その材質または厚
みを上下面で異なるようにすると、上記の実験結果から
明らかなように上面１ｄと下面１ｅとで変形促進の効果
を異ならせることができる。従って、曲面部１ａやバリ
１ｂを防止するとともに、離型性を向上させることがで
きる。
【００２４】本実施形態ではガラスプリフォーム１に変
形促進膜２を形成しているが、上型１４の成形面１４ａ
と下型１５の成形面１５ａとの一方のみに変形促進膜２
を形成した後、加熱して加圧成形をしても同様の効果を
得ることができる。また、上型１４と下型１５との両方
に変形促進膜２を形成し、その変形促進膜２の材質また
は厚みを異ならせることによって、その後加熱して加圧
成形をしても上記と同様の効果を得ることができる。更
に、上型１４と下型１５の少なくとも一方の成形面とガ
ラスプリフォーム１との両方に変形促進膜２を形成して
もよい。
形促進膜２を形成しているが、上型１４の成形面１４ａ
と下型１５の成形面１５ａとの一方のみに変形促進膜２
を形成した後、加熱して加圧成形をしても同様の効果を
得ることができる。また、上型１４と下型１５との両方
に変形促進膜２を形成し、その変形促進膜２の材質また
は厚みを異ならせることによって、その後加熱して加圧
成形をしても上記と同様の効果を得ることができる。更
に、上型１４と下型１５の少なくとも一方の成形面とガ
ラスプリフォーム１との両方に変形促進膜２を形成して
もよい。
【００２５】
【実施例】本発明の成形方法によって実際にガラス素子
を作成した結果を以下に述べる。尚、各実験結果を図８
に示している。第１実施例（実験Ｎｏ．１）は前述の図
４の成形装置を用いてリヒートプレス法によりガラス基
板を成形した。ガラス基板の素材はＰ2Ｏ5−ＴｉＯ2−
Ｎｂ2Ｏ5系のガラス（転移温度５９８℃）を用いてい
る。ガラスプリフォーム１は直径２５ｍｍ、厚さ３ｍｍ
の円柱形状に予備成形しており、ガラスプリフォーム１
の下面１ｅにのみ厚さ３００Åの二硫化モリブデンの薄
膜をスパッタ法により形成している。
を作成した結果を以下に述べる。尚、各実験結果を図８
に示している。第１実施例（実験Ｎｏ．１）は前述の図
４の成形装置を用いてリヒートプレス法によりガラス基
板を成形した。ガラス基板の素材はＰ2Ｏ5−ＴｉＯ2−
Ｎｂ2Ｏ5系のガラス（転移温度５９８℃）を用いてい
る。ガラスプリフォーム１は直径２５ｍｍ、厚さ３ｍｍ
の円柱形状に予備成形しており、ガラスプリフォーム１
の下面１ｅにのみ厚さ３００Åの二硫化モリブデンの薄
膜をスパッタ法により形成している。
【００２６】そして、アルゴンガス雰囲気中で上型１４
及び下型１５を６５０℃に加熱した状態で５０kg/cm2の
圧力で４０秒加圧した。その結果、反り及びバリが発生
することなく曲面部１ａ（図１参照）の半径Ｒが０．１
ｍｍより小さいガラス基板が得られた。
及び下型１５を６５０℃に加熱した状態で５０kg/cm2の
圧力で４０秒加圧した。その結果、反り及びバリが発生
することなく曲面部１ａ（図１参照）の半径Ｒが０．１
ｍｍより小さいガラス基板が得られた。
【００２７】第２実施例（実験Ｎｏ．２）は第１実施例
と同様の条件において、ガラスプリフォーム１の上面１
ｄに厚さ３００Åの金、下面１ｅに厚さ３００Åの二硫
化モリブデンの薄膜をスパッタ法により形成している。
その結果、反り及びバリが発生することなく曲面部１ａ
の半径Ｒが０．１ｍｍより小さいガラス基板が得られ
た。
と同様の条件において、ガラスプリフォーム１の上面１
ｄに厚さ３００Åの金、下面１ｅに厚さ３００Åの二硫
化モリブデンの薄膜をスパッタ法により形成している。
その結果、反り及びバリが発生することなく曲面部１ａ
の半径Ｒが０．１ｍｍより小さいガラス基板が得られ
た。
【００２８】第３実施例（実験Ｎｏ．３）は第１実施例
と同様の条件において、ガラスプリフォーム１の上面１
ｄに厚さ３００Åの銀、下面１ｅに厚さ３００Åの二硫
化モリブデンの薄膜をスパッタ法により形成している。
その結果、反り及びバリが発生することなく曲面部１ａ
の半径Ｒが０．１ｍｍより小さいガラス基板が得られ
た。
と同様の条件において、ガラスプリフォーム１の上面１
ｄに厚さ３００Åの銀、下面１ｅに厚さ３００Åの二硫
化モリブデンの薄膜をスパッタ法により形成している。
その結果、反り及びバリが発生することなく曲面部１ａ
の半径Ｒが０．１ｍｍより小さいガラス基板が得られ
た。
【００２９】比較するために、第１実施例と同様の条件
において、ガラスプリフォーム１の表面に薄膜を形成し
ない場合（実験Ｎｏ．４）、ガラスプリフォーム１の上
下面にカーボンを各３０Å形成した場合（実験Ｎｏ．
５）、上型１４及び下型１５の成形面１４ａ、１５ａに
カーボンを各１０００Å形成した場合（実験Ｎｏ．
６）、について実験を行った。その結果、実験Ｎｏ．３
乃至実験Ｎｏ．５のいづれにおいても反りの発生はなか
ったが、バリが発生するとともに、曲面部１ａの半径Ｒ
が０．３ｍｍより大きくなった。
において、ガラスプリフォーム１の表面に薄膜を形成し
ない場合（実験Ｎｏ．４）、ガラスプリフォーム１の上
下面にカーボンを各３０Å形成した場合（実験Ｎｏ．
５）、上型１４及び下型１５の成形面１４ａ、１５ａに
カーボンを各１０００Å形成した場合（実験Ｎｏ．
６）、について実験を行った。その結果、実験Ｎｏ．３
乃至実験Ｎｏ．５のいづれにおいても反りの発生はなか
ったが、バリが発生するとともに、曲面部１ａの半径Ｒ
が０．３ｍｍより大きくなった。
【００３０】更に比較するために、第１実施例と同様の
条件において、ガラスプリフォーム１の上下面にカーボ
ンを各３０Å形成するとともに、上型１４を他の熱伝対
で温度制御し、上型１４の加熱温度を６５０℃、下型１
５の加熱温度を６８０℃にして実験を行った（実験Ｎ
ｏ．７）。その結果、バリがなく、曲面部１ａの半径Ｒ
が０．１ｍｍより小さくなったが、１０μｍの反りが発
生した。
条件において、ガラスプリフォーム１の上下面にカーボ
ンを各３０Å形成するとともに、上型１４を他の熱伝対
で温度制御し、上型１４の加熱温度を６５０℃、下型１
５の加熱温度を６８０℃にして実験を行った（実験Ｎ
ｏ．７）。その結果、バリがなく、曲面部１ａの半径Ｒ
が０．１ｍｍより小さくなったが、１０μｍの反りが発
生した。
【００３１】次に第４実施例（実験Ｎｏ．８）は、図６
に示す成形装置を用いてリヒートプレス法により球面ガ
ラスレンズを成形した。同図において、凹球面状の成形
面４ａが精密鏡面加工された上型４及びそれを保持する
保持型６と、同じく凹球面状の成形面５ａが精密鏡面加
工された下型５及びそれを保持する保持型７とを備えて
いる。下型５の成形面５ａにはイオンプレーティングに
よって厚さ１５００Åのカーボン膜が形成されている。
に示す成形装置を用いてリヒートプレス法により球面ガ
ラスレンズを成形した。同図において、凹球面状の成形
面４ａが精密鏡面加工された上型４及びそれを保持する
保持型６と、同じく凹球面状の成形面５ａが精密鏡面加
工された下型５及びそれを保持する保持型７とを備えて
いる。下型５の成形面５ａにはイオンプレーティングに
よって厚さ１５００Åのカーボン膜が形成されている。
【００３２】プレス棒１７によって保持型６と一体の上
型４が下降し、下型５と一体の保持型７と嵌合する。保
持型６、７は透明石英管８の外周部に設置された加熱用
光源９により加熱され、保持型７に埋設された熱伝対２
０により温度測定して温度制御される。そして、下型５
の成形面５ａ上にガラスプリフォーム１が載置されて加
熱状態で加圧成形されるようになっている。尚、上型
４、下型５、保持型６、７はいづれも炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）により製作している。
型４が下降し、下型５と一体の保持型７と嵌合する。保
持型６、７は透明石英管８の外周部に設置された加熱用
光源９により加熱され、保持型７に埋設された熱伝対２
０により温度測定して温度制御される。そして、下型５
の成形面５ａ上にガラスプリフォーム１が載置されて加
熱状態で加圧成形されるようになっている。尚、上型
４、下型５、保持型６、７はいづれも炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）により製作している。
【００３３】ガラス素材はＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｌａ2Ｏ3
系ガラス（転移温度６２３℃）を用いている。ガラスプ
リフォーム１は直径２０ｍｍ、厚さ６ｍｍの両凸球面形
状に予備成形しており、窒素雰囲気中で上型４及び下型
５を保持型６、７とともに６７０℃に加熱した状態で５
００kg/cm2の圧力で３０秒加圧した。その結果、良好な
面精度で、バリが発生することなく曲面部１ａの半径Ｒ
が０．１ｍｍより小さい球面ガラスレンズが得られた。
系ガラス（転移温度６２３℃）を用いている。ガラスプ
リフォーム１は直径２０ｍｍ、厚さ６ｍｍの両凸球面形
状に予備成形しており、窒素雰囲気中で上型４及び下型
５を保持型６、７とともに６７０℃に加熱した状態で５
００kg/cm2の圧力で３０秒加圧した。その結果、良好な
面精度で、バリが発生することなく曲面部１ａの半径Ｒ
が０．１ｍｍより小さい球面ガラスレンズが得られた。
【００３４】第５実施例（実験Ｎｏ．９）は第４実施例
と同様の条件において、下型５にカーボンを形成せず、
ガラスプリフォーム１の上面１ｄに厚さ２０Åのカーボ
ン、下面１ｅに厚さ２００Åのカーボンをスパッタ法に
より形成している。その結果、良好な面精度で、バリが
発生することなく曲面部１ａの半径Ｒが０．１ｍｍより
小さい球面ガラスレンズが得られた。
と同様の条件において、下型５にカーボンを形成せず、
ガラスプリフォーム１の上面１ｄに厚さ２０Åのカーボ
ン、下面１ｅに厚さ２００Åのカーボンをスパッタ法に
より形成している。その結果、良好な面精度で、バリが
発生することなく曲面部１ａの半径Ｒが０．１ｍｍより
小さい球面ガラスレンズが得られた。
【００３５】第６実施例（実験Ｎｏ．１０）は第４実施
例と同様の条件において、下型５に厚さ５００Åの二硫
化タングステンをイオンプレーティングにより形成し、
ガラスプリフォーム１の下面１ｅにのみ厚さ３００Åの
金をスパッタ法により形成している。その結果、良好な
面精度で、バリが発生することなく曲面部１ａの半径Ｒ
が０．１ｍｍより小さい球面ガラスレンズが得られた。
例と同様の条件において、下型５に厚さ５００Åの二硫
化タングステンをイオンプレーティングにより形成し、
ガラスプリフォーム１の下面１ｅにのみ厚さ３００Åの
金をスパッタ法により形成している。その結果、良好な
面精度で、バリが発生することなく曲面部１ａの半径Ｒ
が０．１ｍｍより小さい球面ガラスレンズが得られた。
【００３６】
【発明の効果】請求項１、請求項３の発明によると、変
形促進膜をガラスプリフォームの一方の面、あるいは上
下型の一方の成形面に形成することによって軟化時の変
形を促進させるので、複雑な温度制御機構を必要とせず
に、上型、下型及び胴型を同じ温度に加熱した状態で成
形面を転写する。従って、ガラス素子のエッジに生じる
曲面部やバリを防止するとともに、冷却後の歪みがなく
良好な面精度を得ることができる。
形促進膜をガラスプリフォームの一方の面、あるいは上
下型の一方の成形面に形成することによって軟化時の変
形を促進させるので、複雑な温度制御機構を必要とせず
に、上型、下型及び胴型を同じ温度に加熱した状態で成
形面を転写する。従って、ガラス素子のエッジに生じる
曲面部やバリを防止するとともに、冷却後の歪みがなく
良好な面精度を得ることができる。
【００３７】請求項２、請求項４の発明によると、ガラ
スプリフォームの上下面の両面、あるいは上下型の両方
の成形面に変形促進膜を形成するとともに、その材質や
厚みを上下で異なるようにすると、ガラスプリフォーム
の上面と下面とで変形促進の効果を異ならせることがで
きる。従って、複雑な温度制御機構を必要とせずに、簡
単に曲面部やバリを防止し、冷却後の歪みがなく良好な
面精度を得るとともに、離型性を向上させることができ
る。
スプリフォームの上下面の両面、あるいは上下型の両方
の成形面に変形促進膜を形成するとともに、その材質や
厚みを上下で異なるようにすると、ガラスプリフォーム
の上面と下面とで変形促進の効果を異ならせることがで
きる。従って、複雑な温度制御機構を必要とせずに、簡
単に曲面部やバリを防止し、冷却後の歪みがなく良好な
面精度を得るとともに、離型性を向上させることができ
る。
【００３８】請求項５の発明によると、複雑な温度制御
機構を必要とせずにガラス素子のエッジに生じる曲面部
やバリを防止するガラス素子の成形方法を簡単に実現す
ることができるようになる。
機構を必要とせずにガラス素子のエッジに生じる曲面部
やバリを防止するガラス素子の成形方法を簡単に実現す
ることができるようになる。
【図１】 従来のガラス素子の成形方法による問題点
を説明する図である。
を説明する図である。
【図２】 従来のガラス素子の成形方法による他の問
題点を説明する図である。
題点を説明する図である。
【図３】 従来のガラス素子の他の成形方法による問
題点を説明する図である。
題点を説明する図である。
【図４】 本発明のガラス素子の成形方法によるガラ
スプリフォームを示す図である。
スプリフォームを示す図である。
【図５】 本発明のガラス素子の成形方法を実行する
成形装置の概略図である。
成形装置の概略図である。
【図６】 本発明のガラス素子の成形方法を実行する
他の成形装置の概略図である。
他の成形装置の概略図である。
【図７】 変形促進膜の効果を確認した結果を示す図
である。
である。
【図８】 本発明のガラス素子の成形方法による実験
結果を示す図である。
結果を示す図である。
１ ガラスプリフォーム ２ 変形促進膜 ４、１４ 上型 ５、１５ 下型 ８ 透明石英管 １６ セラミック管 １９ ヒーター
Claims (5)
- 【請求項１】 上型の成形面と下型の成形面とのいづれ
か一方のみにガラスの変形を促進させる変形促進膜を形
成した後、前記上型と前記下型を加熱しながらガラスプ
リフォームを加圧成形することを特徴とするガラス素子
の成形方法。 - 【請求項２】 上型の成形面と下型の成形面との両方に
ガラスの変形を促進させる変形促進膜を異なる材質また
は異なる厚みで形成した後、前記上型と前記下型を加熱
しながらガラスプリフォームを加圧成形することを特徴
とするガラス素子の成形方法。 - 【請求項３】 ガラスプリフォームにおける上型の成形
面に当接する部分と下型の成形面に当接する部分とのい
づれか一方のみに、ガラスの変形を促進させる変形促進
膜を形成した後、前記上型と前記下型を加熱しながら前
記ガラスプリフォームを加圧成形することを特徴とする
ガラス素子の成形方法。 - 【請求項４】 ガラスプリフォームにおける上型の成形
面に当接する部分と下型の成形面に当接する部分との両
方に、ガラスの変形を促進させる変形促進膜を異なる材
質または異なる厚みで形成した後、前記上型と前記下型
を加熱しながら前記ガラスプリフォームを加圧成形する
ことを特徴とするガラス素子の成形方法。 - 【請求項５】 前記変形促進膜は、カーボン、二硫化モ
リブデン、二硫化タングステン、金及び銀のいづれかを
主成分としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の
いづれかに記載のガラス素子の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10354430A JP2000178033A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | ガラス素子の成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10354430A JP2000178033A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | ガラス素子の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000178033A true JP2000178033A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18437518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10354430A Pending JP2000178033A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | ガラス素子の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000178033A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103803779A (zh) * | 2012-11-08 | 2014-05-21 | Daeho科技株式会社 | 手机用防护玻璃罩成型装置与成型用模具 |
-
1998
- 1998-12-14 JP JP10354430A patent/JP2000178033A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103803779A (zh) * | 2012-11-08 | 2014-05-21 | Daeho科技株式会社 | 手机用防护玻璃罩成型装置与成型用模具 |
| CN103803779B (zh) * | 2012-11-08 | 2016-06-15 | Daeho科技株式会社 | 手机用防护玻璃罩成型装置与成型用模具 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050615 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050622 |